Bimetall

Selbstkrümmung eines Kekses

H. Joachim Schlichting. Physik in unserer Zeit 52/6 (2021), S. 307

Ein einseitig mit einer Schokoladenschicht glasierter Keks krümmt sich allmählich, wenn er ausgepackt ist. Weshalb?

Der Keks muss hier schon einige Zeit gelegen haben, jedenfalls sieht er nicht mehr ganz so frisch aus, und deformiert ist er außerdem (Abbildung). Natürlich war er anfangs perfekt gerade. Er hat einige Zeit außerhalb seiner luftdichten Verpackung verbracht und sich unter den neuen Umweltbedingungen gekrümmt. Neu ist für ihn dabei vor allem die größere Feuchte. In feuchter Umgebung reagiert die Schokoladenseite anders als die Gebäckseite des Kekses. Denn letztere ist aufgrund einiger Inhaltsstoffe, vor allem des Zuckers, stark hygroskopisch. Das heißt es verbindet sich gern mit Wassermolekülen, die in Form von Wasserdampf in der Luft reichlich vorhanden sind. Da das Gebäck außerdem porös ist, weil es aus einem System feiner Kapillaren besteht, kann der Wasserdampf auf einer großen Grenzfläche an zahlreiche Zuckermoleküle andocken. Indem das Gebäck das Wasser aufnimmt, wächst sein Volumen – es quillt auf und dehnt sich aus.

Die Schokoladenseite ist weniger porös und damit ist eine wesentlich kleinere Grenzfläche dem Wasserdampf der Umgebung ausgesetzt. Folglich verbindet es sich mit weniger Wassermolekülen und dehnt sich kaum aus.

Was machen zwei festverbundene flächenhafte Hälften, wenn sich die eine streckt und die andere weitgehend starr bleibt? Das ungleiche Paar krümmt sich zur starren Seite hin. Ein ähnliches Verhalten kennt man vom Bimetall, deren Hälften sich zwar nicht durch Feuchtigkeitsänderung, sondern durch Temperaturänderung ungleich stark ausdehnen und daher krümmen.

Während dieser Effekt beim Bimetall für sinnvolle technische Anwendungen ausgenutzt wird, ist eine Nutzanwendung eines krümmenden Keks schwer zu finden. Es sei denn man nimmt die Krümmung als deutliches Zeichen dafür, dass der Keks jetzt endlich gegessen werden muss.

Ein Keks krümmt sich beizeiten

Irgendwie ist er von Weihnachten übrig geblieben, der Keks. Er war nicht von Anfang an so krumm (Foto). Er hat einige Tage außerhalb seiner luftdichten Verpackung verbracht und sich unter den neuen Umweltbedingungen gekrümmt. Neu ist für ihn dabei vor allem die größere Feuchte. In der feuchten Umgebung ist die Schokoladenseite deutlich standhafter als die Gebäckseite des Kekses. Denn letztere ist aufgrund einiger Inhaltsstoffe, vor allem Zucker, stark hygroskopisch. Weiterlesen →