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Energie und Entropie, Physik im Alltag und Naturphänomene

Von Federn und Raureifstacheln

Als ich am frühen Morgen auf dieses Gebilde stoße (Foto), glaube ich zunächst einen singulären Raureifkristall vor mir zu haben, obwohl alles andere dagegen spricht – die Temperatur, die raureiffreie Umgebung und die Wassertröpfchen, mit denen das Objekt bedeckt ist. Es ist nur eine Flaumfeder eines Vogels, an der sich in der kühlen Nacht Wasserdampf zu Tröpfchen kondensiert hat. Die spontane Verwechslung hat – wie ich mir schnell klarmache – folgende nicht von der Hand zu weisenden Bewandtnis: Die normalerweise dendritisch verzweigte Feder hat die Form von stachelförmigen Auswüchsen angenommen, die Raureifkristallen zum Verwechseln ähnlich sind und sie ist wie diese schneeweiß.
Den Grund dafür verraten die Tröpfchen auf der übrigen Feder. Da die filigrane Feder nur einige wenige Berührpunkte mit der Erde hat und selbst aufgrund ihrer geringen Masse nur eine geringe Wärmekapazität besitzt, führte die Abgabe von Energie durch Wärmestrahlung zu einer fast widerstandslosen Abkühlung. Demgegenüber hielten sich die Abkühlung des Bodens und andere Objekte mit einer großen Masse und Wärmekapazität in Grenzen. Daher unterschritt die Temperatur der Feder sehr schnell den Taupunkt, sodass die relative Luftfeuchte dort über 100% hinausging. Der  überschüssige Wasserdampf ließ sich in Form kleiner Tröpfchen an und zwischen den feinen Verästelungen der Feder nieder. Die Tröpfchen berührten sich schließlich und verschmolzen miteinander um gemeinsam eine kleinere Oberfläche auszubilden und die dadurch freigewordene Energie an die Umgebung abzugeben (Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik). Mit der Verschmelzung der kleinen Tropfen wurden aber auch die feinen Dendriten der Feder an denen sie hingen zu schlanken stachelartigen Gebilden zusammengezogen.

Diskussionen

15 Gedanken zu “Von Federn und Raureifstacheln

  1. Die feinen Dendriten der Feder boten offenbar wenig Widerstand gegen die Zusammenführung zu Stacheln. Die Tröpfchen hatten das Sagen, sie wollten den Zusammenschluss untereinander, somit haben andere Strukturen sich zu fügen. 🙂

    Verfasst von kopfundgestalt | 28. November 2020, 00:31
  2. Immer wieder sind es physikalische Phänomene, die Gebilde von besonderer Schönheit hervorbringen.
    Wenn ich weit in das Bild hinein zoome, sehen die Tröpfchen fsst aus wie eine brodelnd und schäumend kochende Flüssigkeit. Außerdem fällt die feine Schärfe und gute Auflösung deines Fotos auf.

    Verfasst von Ule Rolff | 28. November 2020, 09:05
    • Du schaust dir ja die Bilder besonders genau an, liebe Ule, was mich natürlich freut. Was deren Auflösung betrifft, so habe ich diese für den Blog ja noch erheblich herabgesetzt. Ich versuche da immer nicht zu weit zu gehen, damit man noch erkennen kann, worum es geht. Die Tröpfchen waren in der Tat so auffällig, dass sie mich dazu brachten diese Feder zu fotografieren.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 28. November 2020, 09:12

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