Antworten von D.G. zum Thema 17 "Eis"

1. Hand aufs Herz: Wer hat tatsächlich erfolgreich im Privathaushalt schon mal akzeptables Speiseeis hergestellt? Bitte melden mit funktionierendem Rezept, mit erforderlichem Haushaltsgerät, oder noch besser: Mit Beweisfotos!

Da gibt’s ein gutes Video dazu wie man schnell und EINFACH es herstellen kann :

http://www.youtube.com/watch?v=0fYD18xK1Js&feature=related


2. Milcheis, Wassereis, Softeis: Was sind die Unterschiede?

Nach Grundzutaten und Zubereitungsart werden Eissorten unterschieden:
Milcheis besteht im Wesentlichen aus Milch (mindestens zu 70 %), die mit Zuckersirup gesüßt und mit Fruchtmark oder anderen Zutaten aromatisiert wurde. Das heute übliche Speiseeis ist meist Milcheis.

Wassereis besteht hauptsächlich aus gefrorenem Wasser und Zucker und hat maximal 3 % Fett. Die Herstellung erfolgt vorrangig in der Industrie.

Softeis ist keine eigenständige Speiseeissorte nach der Speiseeisverordnung. Softeismaschinen arbeiten nach einem besonderen Prinzip. Während des Gefrierens wird der Lufteinschlag dadurch erzeugt, dass die flüssige Eismasse mittels Luftdruck in die Gefrierzylinder gepumpt wird. Die Eismasse wird dabei aufgeschäumt und gleichzeitig gefroren.
Die Gefrierzylinder stehen permanent unter Druck. Dadurch wird das Eis besonders cremig und weich (soft = engl. weich).
Im Gegensatz zur klassischen Eisherstellung wird Softeis portionsweise gefroren.


3. Wie kann man Dinge mit geeigneter Technik KALT machen? Was ist das physikalische Prinzip des Kühlens?

http://www.youtube.com/watch?v=J1jbO0pnrDI

Ein Wiener Video. Jetzt weiß ich, wo die Jungs dieser Welt sind: Beim Eismachen

http://www.youtube.com/watch?v=Fmd__QokK3M&feature=related

Noch ein Vorschlag aus der Serie "Was kann man mit flüssigem Stickstoff alles machen"!

Hier geht’s auf der Seite 12 und 13 weiter:

http://www.zukunft-der-energie.de/fileadmin/docs/pdf/arbeitsheft2010_joulette-experimentiert_kontexis.pdf

Das ist was fürs nächste Schuljahr - Unmengen von "Haushaltsversuchen"


4. Fahrenheit, Kelvin, Celsius: Erläutern Sie diese drei Temperaturskalen

Die Fahrenheit-Skala:

Obwohl in Deutschland und der Mehrzahl der anderen Länder dieser Welt eher wenig verbreitet, genießt die Fahrenheit-Skala vor allem in angelsächsischen Ländern (und hier besonders in den USA) große Beliebtheit und Verwendung. 1714 wurde die Fahrenheit-Skala vom Danziger Physiker, Instrumentenbauer und Glasbläser Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) eingeführt. Bei der Umrechnung von Temperaturen der Fahrenheit-Skala in die uns gewohnten Celsius Temperaturen besteht dabei folgende Beziehung:

Temperatur in °C = 5/9 (Temperatur in °F - 32).

Die Herkunft beiden Fixpunkte (0° Fahrenheit (F) und 100°F), die dieser Skala zugrunde liegen, ist ganz interessant. Den oberen Fixpunkt von 100°F legte Fahrenheit auf die normale Körpertemperatur des Menschen. Rechnet man nun mal nach der Formel 100 °F in eine Celsius Temperatur um, so stellt man fest, daß Fahrenheit anscheinend bei der Bestimmung der normalen Körpertemperatur ein wenig ungenau arbeitete, da 100 °F genau 37.8 °C entsprechen und dies schon eine leicht erhöhten Temperatur entspricht.
Als unterer Fixpunkt (0 °F) diente Fahrenheit die Temperatur, die ein bestimmtes Gemisch aus Eis und Salz annimmt. Mitunter liest man, dass der untere Fixpunkt die tiefste bis dato je gemessene Lufttemperatur in Danzig, also - 17.8°C, darstellt. Aber diese Geschichte dürfte eher im Sinne einer lebendigen Aufbereitung im Sinne "das-hört-sich-viel-interessanter-an" liegen. Nach meiner Meinung stellt dieser Wert (0 °F) die tiefste Temperatur dar, die man damals mit den vorhandenen Mittel reproduzierbar erzeugen konnte.
Obwohl man es sich nach obiger Formel selbst ausrechnen kann, will ich hier nur noch anführen, daß der Siedepunkt von Wasser auf der Fahrenheit-Skala bei 212 °F und der Gefrierpunkt bei 32 °F liegen.
Die Kelvin-Skala:
Die Einheit der Kelvin-Skala ist das Kelvin (K). Die Kelvin-Skala wird auch als Absolutskala bezeichnet, denn ihr Nullpunkt (0 K) fällt mit dem absoluten Nullpunkt zusammen, an dem, wie erwähnt, jede Molekülbewegung zum Erliegen kommt. Zur weiteren Festlegung der Skala werden noch der Gefrier- und Siedepunkt von reinem Wasser bei dem mittleren Luftdruck an der Erdoberfläche (1013,15 hPa) herangezogen. Die Differenz zwischen diesen beiden Punkten wird dann in 100 Schritte (Grade) geteilt. Schließlich erhält man so den Gefrierpunkt bei 273,15 K und logischerweise den Siedepunkt von Wasser bei 373,15 K. Bei der Kelvin-Skala gibt es dadurch keinen Minus-Bereich.
Benannt wurde die Kelvin-Skala nach dem britischen Physiker Lord Kelvin of Largs (1824-1907), der vor seiner Adligsprechung im Jahre 1892 Sir William Thompson hieß und besonders auf dem Gebiet der Thermodynamik forschte. Von ihm (mit Anderen zusammen) stammt der bei vielen Prüfungen abgefragte zweite Hauptsatz der Thermodynamik (1848).

Die Cesius-Skala:

Die Celsius-Skala ist wohl die bekannteste und verbreitetste Temperaturskala und die Einheit der Celsius-Skala ist das Grad Celsius (°C). Ähnlich wie bei der Kelvin-Skala, dienen bei der Festlegung der Celsius-Skala der Gefrierpunkt und Siedepunkt von reinem Wasser (bei dem mittleren Luftdruck am Erdboden von 1013,15 hPa) als Fixpunkte. Auch hier wird die Differenz zwischen diesen beiden Phasenänderungspunkten in 100 Teile geteilt. Doch im Gegensatz zur Kelvin-Skala legt man den Gefrierpunkt als Nullpunkt (0 °C) fest und somit liegt der absolute Nullpunkt (bei dem jede Molekülbewegung zum Erliegen kommt) bei -273,12 °C und die Umrechnungsformel von Grad Celsius in Grad Kelvin lautet:
Temp. in K = 273,15 + Temp. in °C,
wobei die Schrittweite natürlich die Gleiche ist (1 °C = 1 K).
Den Namen Celsius-Skala verdankt diese Temperaturskala, die mitunter auch als Centisimalskala bezeichnet wird, dem schwedischen Astronom Anders Celsius (1701-1744), der zwei Jahre vor seinem Tod, also 1742, den Gedanken zu dieser Einteilung veröffentlichte. Doch dabei legte Celsius vorerst den Gefrierpunkt auf 100 °C und den Siedepunkt auf 0 °C fest (also genau anders herum; vielleicht hieß er deshalb Anders? ). Die Umkehrung in die heute übliche Form nahm dann Linné vor.

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Funktionsweise eines Kompressor-Kühlschrankes 

- Wenn gelegentlich ein Elektromotor im Kühlschrank anspringt, ist es solch ein Kühlschrank. Lautlose Kühlschränke sind Absorberkühlschranke und haben einen schlechteren Wirkungsgrad. 

Bei allen Kühlschranktypen liegt folgendes Wirkungsprinzip zugrunde: Aus dem Inneren des Kühlschranks wird Wärme entzogen und nach außen abgegeben (siehe Kältemaschine und Wärmepumpe). Beides geschieht mit Wärmeübertragern. Nach der Art, mit der dies bewerkstelligt wird, unterscheidet man zwischen drei Typen von Kühlschränken: Absorberkühlschränke, Kompressorkühlschränke, Kühlschränke mit Peltier-Element.

Kompressorkühlschrank 

Beim Kompressorkühlschrank wird ein gasförmiges Kältemittel durch einen Kompressor adiabatisch (ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung) verdichtet, wodurch sich das Kältemittel erwärmt. Im Verflüssiger, der aus schwarzen Kühlschlangen besteht und an der Rückseite des Geräts angebracht ist, wird die Wärme an die Umgebung abgegeben, wodurch das Medium kondensiert. Danach strömt es zur Druckabsenkung durch eine Drossel – z. B. ein Expansionsventil oder ein Kapillarrohr – und dann weiter in den Verdampfer im Inneren des Kühlschranks. Hier entnimmt das verdampfende Kältemittel aus den Kühlfächern die notwendige Verdampfungswärme (Siedekühlung) und strömt als Gas weiter zum außenliegenden Kompressor. Ein Kompressorkühlschrank entspricht in der Funktion fast einer Wärmepumpe, er unterscheidet sich lediglich in der Nutzung der Wärmeübertrager.