Was passiert, wenn zwei Eiswürfel gleichzeitig gerieben werden?

Wenn zwei Eisstücke sofort aneinander gerieben werden, treten mehrere interessante Phänomene auf:

1. Druckschmelzen: Wenn die beiden Eisflächen in Kontakt kommen, erhöht sich der Druck an der Grenzfläche deutlich. Dieser hohe Druck führt dazu, dass das Eis an der Kontaktstelle schmilzt und eine dünne Schicht flüssigen Wassers zwischen den Oberflächen entsteht.

2. Haftkräfte: Während die Eisoberflächen weiter reiben, begünstigt die flüssige Wasserschicht die Bildung von Adhäsionskräften zwischen den beiden Eisstücken. Diese Adhäsionskräfte entstehen durch die intermolekularen Wechselwirkungen zwischen den Wassermolekülen an der Grenzfläche.

3. Reibungsreduzierung: Das Vorhandensein der flüssigen Wasserschicht verringert die Reibung zwischen den Eisoberflächen drastisch. Durch diese Reibungsreduzierung können die beiden Eisstücke sanfter gegeneinander gleiten.

4. Regelung: Wenn die Eisstücke weiter gerieben werden, gefriert die flüssige Wasserschicht wieder und verbindet die beiden Oberflächen wieder miteinander. Dieser Prozess wird als Gelierung bezeichnet und wird durch die Freisetzung latenter Wärme beim Erstarren des flüssigen Wassers vorangetrieben.

5. Oberflächenaufrauung: Durch das ständige Reiben der Eisoberflächen entstehen Kratzer und Rillen im Eis, wodurch die Oberflächenstruktur aufgeraut wird. Durch die Aufrauhung der Oberfläche können die Haftkräfte und der Regulierungsprozess weiter verbessert werden.

6. Eisspäne: Bei ausreichendem Druck und Reibung können beim Reiben von Eis auch Eissplitter oder -splitter entstehen. Diese Fragmente entstehen, wenn die Klebeverbindungen zwischen den Eiskristallen aufgrund der einwirkenden Kräfte brechen.

Die Kombination dieser Effekte beim Reiben von Eis führt zu einer verringerten Reibung, einer Verklebung der Eisoberflächen und der Bildung von Eisspänen.