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Leitfähigkeit von Öl und Wasser - Wissenswertes für Physikfreunde

Die Leitfähigkeit von Stoffen kann mehrere Unterpunkte, wie z. B. die elektrische Leitung, umfassen. Gerade der Vergleich von einzelnen Substanzen, wie Öl und Wasser, kann dies gut verdeutlichen.

Strom und Wasser kann zu Unfällen führen.
Strom und Wasser kann zu Unfällen führen.

Die Details der Leitfähigkeit

  • Unter der Leitfähigkeit wird mehr verstanden, als nur die Elektrizität.
  • Denn daneben gibt es z. B. noch die Wärmeleitung sowie auch Durchlässigkeiten für magnetische Felder beziehungsweise auch andere Stoffe.
  • Diese Besonderheiten führen jedoch tiefer in die Physik und sind zum Teil auch Gegenstand von chemischen Untersuchungen.

Wärme- und Stromleitung von Öl

  • Was Öl anbelangt, so liegt hier zunächst keinerlei Konduktivität vor. Der Ursprung der fehlenden elektrischen Leitung liegt dabei an dem Fehlen von Ladungsträgern.
  • Unter Ladungsträgern werden hierbei Ionen verstanden. Das heißt also, dass dieser Stoff ein vollkommener Isolator für elektrische Verbindungen ist.
  • Seitens der Wärmeleitfähigkeit, also der Fähigkeit, Wärme zu übertragen, zeigt sich indes ein größeres Potenzial. Ursächlich hierfür sind Schwingungsprozesse der Atome, die bei einer Erwärmung stattfinden.
  • Der genaue Wert liegt hierbei bei 0,13 bis 0,15 Watt je Kelvin in Meter, also W/(KxM).

Wasser als Unterschied

  • Wasser als Gegensatz besitzt nicht nur eine bessere Leitfähigkeit seitens der Elektrizität sondern auch der Wärme.
  • Dies liegt an den Ionen, welche durch Salze, Säuren oder Basen im Wasser freigesetzt werden. Daraus folgt auch, dass Brände an Elektrogeräten nicht mit diesem Element gelöscht werden sollten.
  • Je nach Salzgehalt oder den zusätzlichen Stoffen kann es jedoch in diesem Element auch zu verschiedenen Werten der elektrischen Leitung kommen. So hat Meerwasser auf der einen Seite eine wesentlich bessere Leitfähigkeit, während destilliertes Wasser eine wesentlich schlechtere besitzt.
  • Der Grund, dass von z.B. Salzen gereinigtes Wasser noch immer Strom leiten kann, liegt hierbei in der sogenannten Autoprotolyse. Diese sorgt durch chemische Einzelheiten für einen gewissen Bestandteil an Ionen in der Flüssigkeit und somit für eine äußerst geringe Leitfähigkeit.
  • Die Wärmeleitung liegt indes bei 0,5 W/(KxM). Dieser Wert erscheint gegenüber dem Öl möglicherweise als hoch, fällt gegenüber übrigen Stoffen, vor allem Metallen und Legierungen, jedoch als äußerst gering aus, welche z.B. Werte von bis 429 W/(KxM) erreichen können, wie es beim Silber der Fall ist.
  • Allerdings spielen bei Metallen auch andere Grundbedingungen, z.B. Leitungselektronen, mit in die Wärmeleitung hinein.
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