Wenn aus Wasser Dampf wird
Das Rauschen entsteht durch Dampfbläschen. Stellen Sie sich plastisch vor, was im Wasserkocher passiert: Das Wasser wird von unten durch eine Heizspirale oder eine elektrische Bodenplatte erhitzt. Diese Bodenplatte ist, je nach Modell, mehrere Hundert Grad heiß – sonst könnte sie das Wasser nicht auf 100°C erhitzen. Die Wasserschicht, die sich unmittelbar über dieser heißen Bodenplatte befindet, erhitzt sich sehr schnell auf über 100°C. Das führt dazu, dass ein Teil dieses untersten Wassers in den gasförmigen Zustand übergeht: Aus Wasser wird Dampf.
Explosionen und Druckwellen
Dieser Dampf bildet viele kleine Blasen, die aufsteigen. Und wenn aus Wasser Dampf wird, ist damit eine enorme Ausdehnung verbunden – die Bläschenbildung geht somit einher mit vielen winzig kleinen Explosionen. So entsteht überall dort, wo sich eine Dampfblase bildet, eine kleine Explosion und somit eine Druckwelle – damit haben wir die erste Quelle für das Rauschen.
Aber es geht noch weiter: Diese Bläschen steigen auf und gelangen, da das Wasser in den darüber befindlichen Schichten noch kühler ist, gleich wieder in eine kältere Umgebung. Also kühlt sich der Wasserdampf im Gasbläschen wieder ab, der Dampf kondensiert und das Bläschen bricht in sich zusammen. Deswegen sehen wir diese Bläschen am Anfang meist auch nicht. Sie schaffen es nämlich nicht bis zur Oberfläche, sondern fallen vorher zusammen, sie implodieren. Das ist eine weitere Schallquelle.
Ruhe kehrt ein, wenn das Wasser kocht
Wenn das Wasser kocht, wird es wieder leiser. Denn dann ist das gesamte Wasser von oben bis unten mehr oder weniger gleich heiß. Die Gasbläschen steigen weiter auf, aber oben ist das Wasser auch heiß. Deshalb bleiben sie erhalten und implodieren nicht. Wenn sie aufsteigen, vereinigen sie sich dabei mit anderen Bläschen zu großen Blasen. Wenige große Blasen erzeugen aber beim Aufsteigen weniger Schall und gleichzeitig eine tiefere Tonfrequenz als viele kleine Bläschen. Und je heißer das Wasser wird, desto eher schaffen es die Bläschen bis an die Oberfläche. Deshalb wird das Rauschen vor allem in dem Moment leiser, in dem das Wasser anfängt zu blubbern und zu sprudeln – eben weil die Gasbläschen dann zwar sichtbar, aber leise an der Oberfläche austreten und nicht mehr im Wasser selbst implodieren.
Wasser
Physik Warum kann man Wasser schnell erhitzen, aber nur langsam abkühlen?
Wenn ich das Wasser genauso schnell wie beim Kochen wieder abkühlen möchte, bräuchte ich eine Umgebung von fast minus 400°C. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Alltagsphänomene Wirbelt Wasser im Abfluss auf der Südhalbkugel anders herum?
Das ist leider nur ein Mythos. Es gibt jedoch eine Kraft, die riesige Luftmassen je nach Süd- oder Nordhalbkugel in entgegengesetzte Richtungen dreht. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.
Mathematik Wie groß müsste eine Kugel sein, damit alle Menschen darauf einen Stehplatz fänden?
Bei Konzerten oder in der U-Bahn rechnet man mit 2 bis 4 Menschen pro Quadratmeter. Wie sieht die Rechnung für die Erde mit allen Bewohnern aus? Von Gábor Paál | Dieser Beitrag steht unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.