Spielwiese Naturwissenschaften

[Valeron]

Vor mir stehen zwei Gläser mit jeweils einem Liter Flüssigkeit. In einem ist Essig, im anderen ist Öl. Ich nehme aus dem Essigglas einen Teelöffel voll und gebe es in das Ölglas. Ich verrühre das ganze sehr gut miteinander und nehme dann einen Teelöffel vom Gemisch und gebe es in das Essigglas.

 

Befindet sich nun mehr Essig im Ölglas oder mehr Öl im Essigglas?

Gleich viel.

 

Gute Nacht. ^^

 

P.S. Klappt sogar mit 1-Liter-Teelöffeln. *g*

Warum? Schwimmt das Öl oben?

[klausk]

Warum? Schwimmt das Öl oben?

Nee. Oder vielmehr ja und nein, es spielt nämlich keine Rolle. Nimm Kaffee und Milch. Und ob du umrührst, macht auch keinen Unterschied, auch nicht wieviel du hin- und herschüttest oder ob du erst Kaffee in einen dritten Behälter kippst, dann die Milch in den Kaffee und den Inhalt des dritten Behälters in die Milch. Kannst auch zwei- oder dreimal hin und her panschen.

 

Es geht nicht darum, wieviel Kaffee am Ende in dem Milchglas ist und wieviel Milch in der Kaffeetasse sondern nur um das Mischungsverhältnis. Z.B., 20% Milch im Kaffee = 20% Kaffee in der Milch.

[Valeron]

Warum? Schwimmt das Öl oben?

Nee. Oder vielmehr ja und nein, es spielt nämlich keine Rolle. Nimm Kaffee und Milch. Und ob du umrührst, macht auch keinen Unterschied, auch nicht wieviel du hin- und herschüttest oder ob du erst Kaffee in einen dritten Behälter kippst, dann die Milch in den Kaffee und den Inhalt des dritten Behälters in die Milch. Kannst auch zwei- oder dreimal hin und her panschen.

 

Es geht nicht darum, wieviel Kaffee am Ende in dem Milchglas ist und wieviel Milch in der Kaffeetasse sondern nur um das Mischungsverhältnis. Z.B., 20% Milch im Kaffee = 20% Kaffee in der Milch.

Ich habe eine Tasse Milch und eine Tasse Kaffee.

 

Ich nehme einen Löffel Milch und vermische ihn mit dem Kaffee. Dann habe ich in der Kaffeetasse 2% Milch und 98% Kaffee als gemisch.

 

Von dem Gemisch nehme ich einen Löffel und tue ihn in die Milch. Da nun Quasi wieder Milch in die Milch getan wurde, habe ich doch weniger Kaffe in der Milch als Milch im Kaffee, oder?!?

[klausk]

Ich habe eine Tasse Milch und eine Tasse Kaffee.

 

Ich nehme einen Löffel Milch und vermische ihn mit dem Kaffee. Dann habe ich in der Kaffeetasse 2% Milch und 98% Kaffee als gemisch.

 

Von dem Gemisch nehme ich einen Löffel und tue ihn in die Milch. Da nun Quasi wieder Milch in die Milch getan wurde, habe ich doch weniger Kaffe in der Milch als Milch im Kaffee, oder?!?

Du hast nicht "quasi" Milch (oder Kaffee) in die Milch getan sondern ein Gemisch aus Kaffee und Milch. Ob du umgerührt hattest oder nicht, nehmen wir mal an du hast, dann tust du ein Gemisch von 98% Kaffee und 2% Milch in die Milch.

 

Nimm die Extrempositionen an (ohne Umrühren):

 

1) Du entnimmst nach dem ersten Schritt keine Mischung sondern 100% Milch. Dann sind 0% Milch im Kaffee und 0% Kaffee in der Milch.

 

2) Du entnimmst 100% Kaffee. Dann sind exakt so viele Einheiten (Teelöffel, Milliliter) Kaffee in der Milch wie Einheiten Milch im Kaffee, nämlich 98%.

 

PS: Es kommt ja nicht auf den absoluten Prozentsatz an sondern nur darauf, dass er in beiden Tassen gleich ist.

[klausk]

Und das passiert, wenn man das alles nicht beachtet:

 

Übereifer ist nie gut.

[Chemstudent]

Ich habe eine Tasse Milch und eine Tasse Kaffee.

 

Ich nehme einen Löffel Milch und vermische ihn mit dem Kaffee. Dann habe ich in der Kaffeetasse 2% Milch und 98% Kaffee als gemisch.

 

Von dem Gemisch nehme ich einen Löffel und tue ihn in die Milch. Da nun Quasi wieder Milch in die Milch getan wurde, habe ich doch weniger Kaffe in der Milch als Milch im Kaffee, oder?!?

10 Liter Milch, 10 Liter Kaffee

 

1. Schritt: Ein Liter Milch entnehmen und mit 10 Liter Kaffee vermischen. -> 1 Liter Milch in 11 Liter Mischung = 9,09 Vol-% Milch

2. Ein Liter Gemisch (bestehend aus 0,0909 L Milch und 0,9091 L Kaffee) in 9 Liter Milch geben. -> 0,9091 L Kaffee in 10 Liter Mischung = 9,09Vol-% Kaffee.

[klausk]

1. Schritt: Ein Liter Milch entnehmen und mit 10 Liter Kaffee vermischen. -> 1 Liter Milch in 11 Liter Mischung = 9,09 Vol-% Milch

2. Ein Liter Gemisch (bestehend aus 0,0909 L Milch und 0,9091 L Kaffee) in 9 Liter Milch geben. -> 0,9091 L Kaffee in 10 Liter Mischung = 9,09Vol-% Kaffee.

Stimmt. Der Knackpunkt ist, dass es gar nicht auf das exakte Mischungsverhältnis ankommt. Am Ende sind genau so viele Prozent Kaffee in der Milch wie umgekehrt.

 

Voraussetzung ist natürlich, dass die beiden Volumina (Kaffeetasse, Milchtasse) gleich sind.

[ipl]

Übereifer ist nie gut.

Wohl wahr.

[Emilian]

Da in anderen Threads gar lustig Schubkarren geschoben werden, setzen wir das gleich mal produktiv in Denksport um:

 

René de Maizière zieht eine Karre in der Eimer mit Hühnerfutter steht, hinter sich her. Nun beginnt es zu regnen. René läuft schneller damit das Hühnerfutter nicht nass wird.. Hilft das? Füllt sich der Eimer schneller, wenn René geht oder wenn er läuft (+Begründung)? Nehmt ferner an, der Eimer bleibt aufrecht, seine Öffnung waagerecht und der Regen fällt gleichmäßig mit konstanter (End-)Geschwindigkeit bei Windstille.

 

Viel Spaß beim Knobeln wünscht Emilian.

 

 

 

 

 

 

 

 

[klausk]

Es kommt darauf an, wie lange der Eimer dem Regen ausgesetzt ist.

 

Auch wenn René mit Überschallgeschwindigkeit in den Hühnerstall sprintet, treffen einige Tropfen den Eimer.

[Emilian]

Klaus: Mach weiter - Du bist gut!

 

Laufen oder Gehen?

 

 

[vanity]

Pro Zeiteinheit kriegt der Eimer dieselbe Regenmenge ab, egal ob gegangen oder gelaufen wird. Allerdings dürfte das Ziel durch Laufen schneller erreicht sein, so dass es weniger Zeiteinheiten gibt. Also: Laufen! Hinzu kommt noch der Effekt, dass René, da er die Karre zieht (und nicht schiebt), bei schnellerer Gangart dem Eimer Regenschatten bietet.

 

Nicht exakt formulierte Zusatzfrage: Wann wird denn René selbst weniger nass - wenn er geht oder läuft?

[Emilian]

Pokal an Vanity & Klaus!

 

Vanity hat ein bisschen besser begründet aber das mit dem Regenschatten würd ich nochmal überdenken!!!! Klaus hat nicht ganz so entschieden geantwortet - kann man aber gelten lassen.

[klausk]

Betrachten wir die Sache mal anders: Nicht Eimer und René bewegen sich, sondern der Wind treibt den Regen (konstant) mit Orkangeschwindigkeit. Der Regen fegt (fast) horizontal, aber eben nur fast. Wenn du der Regentropfen bist, dann siehst du den Eimer nicht als ein rundes Ziel sondern als eine nahezu flache Ellipse; deine Chancen für eine Landung im Eimer sind zwar gering aber nicht ganz "im Eimer".

 

Renés Schädel bleibt fast trocken, die dem Wind abgewandte Seite sogar ganz. Dafür kriegt die andere Seite so viel Regen ab, wie wenn er sich (bei Windstille) auf den Boden legte.

[Emilian]

Ok weiter gehts:

 

Peter Jameson fliegt wieder mal geschäftlich nach London. In dem Hotel dort ist es, wie immer, unter aller Kanone. Die haben noch nicht mal ne Küche (Anm: bei dem was die Engländer mitunter so auf der Speisekarte haben durchaus verständlich ). Peter hat also in weiser Voraussicht einen kleinen Tauchsieder dabei, mit dem er seinen Tee erwärmt. Jeden morgen macht er den Tee heiß, gibt Zucker hinein und wartet, bis er soweit abgekühlt ist, dass er ihn trinken kann. Eines Morgens verspätet er sich, und sein Tee beginnt schon abzukühlen, bevor er den Zucker hineingibt. Auf welche Art geht das Abkühlen schneller?

[klausk]

Damit der Tee abkühlt, muss er seine Wärme an ein kühleres Medium abgeben. Da der Zucker (nehme ich an) dieselbe Temperatur wie die Luft hat, nimmt er die Wärme ebenso auf -- und da er dichter ist als Luft sogar noch schneller. Also: Sofort den Zucker rein.

 

PS: Ist "Peter Jameson" der Erbe von John Jameson & Son? In dem Fall möchte ich ihn gern kennen lernen.

[vanity]

Da die Abkühlung (wieder pro Zeiteinheit ) mit abnehmender Temperaturdifferenz (zwischen Tee und Umgebung) auch abnimmt, ist es geschickter, mit möglichst hoher Temperaturdifferenz zu starten. Also den Zucker (der wohl Zimmertemperatur hat) erst am Schluss dazu zu geben, damit sich die Ausgangstemperatur nicht verringert (von Effekten wie Lösungswärme oder -kälte abgesehen, dafür ist Chemstudent zuständig).

 

@klausk: Die Abkühlung durch das Mischen mit Zucker findet auch so statt, aber erst am Schluss! Peter kann den Zucker dazu geben, wenn der Tee soweit oberhalb der Trinktempearatur abgekühlt, dass der Zucker ihn genau auf die gewünschte Temperatur bringt.

[klausk]

Da die Abkühlung (wieder pro Zeiteinheit ) mit abnehmender Temperaturdifferenz (zwischen Tee und Umgebung) auch abnimmt, ist es geschickter, mit möglichst hoher Temperaturdifferenz zu starten.

Das war auch meine erste Idee. Bis ich mir die Sache so überlegte, wie ich es beschrieb.

 

Macht es am Ende überhaupt keinen Unterschied??

[Emilian]

Ok, Einschub: Peter Jameson darf bevor er sich entscheidet ein Telefongespräch mit chemstudent führen. Dort erfährt er, dass Zucker in Wasser (oder Tee) endotherm reagiert. Dann bricht die Leitung zusammen.

[Emilian]

Edit: Doppelpost

[Stairway]

Next: Was gefriert schneller: Heißes Wasser oder Wasser auf Zimmertemperatur ? + Begründung!

 

(Begründung gibt einen halben Nobelpreis)

 

Und noch ein Bilderrätsel: Wer ist auf diesem Bild zu sehen ? (und wo)

 

[Emilian]

Napoleon als Negativbild zwischen den Bäumen, Stairway?

[vanity]

Ok, Einschub: Peter Jameson darf bevor er sich entscheidet ein Telefongespräch mit chemstudent führen. Dort erfährt er, dass Zucker in Wasser (oder Tee) endotherm reagiert. Dann bricht die Leitung zusammen.

Das würde er von Chemstudent so nie erfahren, denn es handelt sich nicht um eine Reaktion, sondern um einen Lösungsvorgang. Wenn dieser endotherm (temperatursenkend) abläuft, weiß ich allerdings auch nicht weiter. Meiner Begründung von oben weiter folgend, hängt es jetzt davon ab, ob die Temperaturabnahme durch den endothermen Lösungsvorgang oder durch die pure MIschung zweier Stoffe unterschiedlicher Temperatur überwiegt. :-

 

@Stairway: Da scheint eine Fangfrage zu sein, da weder das eine noch das andere gefriert (sondern nur solches von 0° C oder ggf. kälter (bei Normaldruck))

[Stairway]

Napoleon als Negativbild zwischen den Bäumen, Stairway?

 

Richtig.

[Emilian]

heißes Wasser gefriert schneller: Warum? Weil Du schon so schräg fragst! --> Antwort: Mpemba-Effekt