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Physik im Alltag und Naturphänomene

Können Tropfen Tropfen haben?

Die Situation ist an sich trivial. Ich habe wegen leichten Nieselregens den in der Reparatur befindlichen Balkon mit einer transparenten Folie abgedeckt. Nach und nach wurde er mit kleinen Tröpfchen bedeckt, die sich je nach gegenseitiger Attraktivität* allmählich zu größeren Tropfen zusammenfinden und  den unebenen Gegegebenheiten der Folie entsprechend zuweilen längliche Gebilde darstellen. Nur eines tun sie nicht: sie bilden keinen Supertropfen, der die ganze Folie gleichmäßig bedeckt. Vielmehr wahren sie den Abstand soweit die Bedingungen es erlauben.
Da die Natur unter den gegebenen Bedingungen bestrebt ist, soviel Energie wie möglich an die Umgebung abzugeben, müssten die Tropfen doch eigentlich bestrebt sein, die Folie gleichmäßig zu bedecken. Dabei würden sie an Höhe und damit an Höhenenergie verlieren. Sie tun es nicht, weil dadurch die Oberfläche und damit die Oberflächenenergie der Tropfen zunehmen würde und zwar einerseits die Grenzfläche mit der Luft und andererseits die mit der Folie. Und da diese nicht gerade wasserliebend (hydrophil) ist, würde dafür mehr Grenzflächenenergie gebraucht, als durch die gleichmäßige Verteilung gewonnen würde.
Vor allem erstaunt mich jedoch, dass – jedenfalls auf den ersten Blick – die großen Tropfen von kleinen Tropfen bedeckt zu sein scheinen (Zur Vergrößerung auf das Bild klicken). Das kann eigentlich nicht sein. Denn eine Grenzfläche zwischen Wasser und Wasser ist keine. Sie würde unter Abgabe von Grenzflächenenergie verschwinden. Bei näherer Untersuchung stellt sich dann auch heraus, dass es sich um Tropfen auf der Unterseite der nicht vollständig auf dem Boden aufliegenden Folie handelt. Ich bin erleichtert, hier liegt kein Verstoß gegen die Naturgesetze vor! Die Tröpchen, entstehen dadurch, dass in dem flachen Raum unter der Folie durch die regenbedingte Abkühlung der Taupunkt unterschritten wird und der überschüssige Wasserdampf an der durch die kalten Tropfen darüber gekühlten Unterseite der Folie kondensiert. Damit wird fatalerweise mein Ziel, den Boden trocken zu halten durch dieselbe Maßnahme konterkariert, mit der ich das zu tun hoffte. So leicht lässt sich die Natur eben nicht austricksen.


*Minimierung der Oberflächenenergie durch Verschmelzung

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Diskussionen

2 Gedanken zu “Können Tropfen Tropfen haben?

  1. Wundervoll! Mit Hochgenuss gelesen.

    Heute Morgen machte ich auch wieder mal eine Serie zu Tropfen. Vordergründig, um die Ausdehnung eines Tropfens über mäandernde Hintergrundfarben einer Blüte festzuhalten, doch meist entdeckt man Neues dabei…

    Verfasst von kopfundgestalt | 29. April 2018, 12:15

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