Exkurs: Wasser im Kochtopf

Das Ausbilden von Konvektionsströmungen durch Dichteunterschiede zwischen kühlen und warmen Stellen zeigt sich auch beim Erwärmen von Wasser in einem Topf. Es handelt sich dabei um eine natürliche Konvektion.

Die untere Wärmebildaufnahme zeigt in realer Geschwindigkeit das Temperaturverhalten während dem Erwärmen von Wasser in einem Topf. Es wird deutlich, dass das erwärmte und damit "leichte" Wasser von der Wärmequelle in der Mitte des Topfes aufsteigt und nach außen transportiert wird, während das kühlere und somit "schwerere" Wasser in den Randbereichen absinkt. Das am Boden befindliche kühlere Wasser wird dann schließlich durch die Herdplatte erwärmt und steigt aufgeheizt wieder nach oben. Es kommt auf diese Weise zu einer natürlichen Durchmischung, was den Aufheizvorgang enorm beschleunigt. 

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Video: Konvektionsströmungen in kochendem Wasser

Würde das Wasser nicht von unten durch die Herdplatte, sondern von oben erwärmt werden, käme es nicht im selben Maße zur Ausbildung einer Konvektionsströmung. Schließlich würde sich das kühlere Wasser am Boden sammeln (ohne, dass sich dort nun eine Wärmequelle befindet), während das bereits erwärmte Wasser vorwiegend im oberen Bereich verbleibt. Es käme nicht zu einer Durchmischung und der Aufheizprozess würde in diesem Fall nur sehr langsam erfolgen (vorwiegend durch Wärmeleitung).

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