Überblick über einen faszinierenden Stoff
Das Thema Wasser ist ein faszinierendes Thema für den Sachunterricht. Wasser ist alltagsnah, es ist gleichermaßen bekannt wie faszinierend interessant. Es ist anfassbar, aber nicht greifbar. Es kühlt im Sommer, es wärmt in Wärmflaschen und Heizungssystemen in der kalten Jahreszeit. Es fließt leise oder es prasselt laut. Wasser ist lebenswichtig für Menschen, für Tiere, für Pflanzen, für alle Lebewesen, für das gesamte Ökosystem, und es spielt eine wesentliche Rolle in Bezug auf große globale Zusammenhänge. Wasser ist ein zentraler Player im komplexen System des Klimas und des Klimawandels, es prägt Kulturen, es formt Landschaften, es schafft Rituale, es ist ein unglaublich vielseitiger Stoff.
Im Folgenden wird die Perspektive der Physik auf diesen faszinierenden Stoff mit seinen einzigartigen und außergewöhnlichen Eigenschaften betrachtet. Denn Wasser unterscheidet sich in sehr vielen Eigenschaften von allen anderen Stoffen. Es besitzt die höchste Wärmekapazität, extrem hohe Schmelz- und Siedepunkte, eine hohe Oberflächenspannung und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Um diese Eigenschaften soll es im Folgenden (Abschnitt C) gehen. Zuvor betrachten wir noch die grundsätzliche Bedeutung von Wasser (A) und seine besondere molekulare Struktur (B), die für diese Eigenschaften verantwortlich ist.