Bericht: Experiment: Die Implosion
Nur an Wenigen wird vorbeigegangen sein, was am 18. Juni 2023 mit dem U-Boot Titan passierte. Es implodierte in 1700 Meter unter dem Meeresspiegel. In nur wenigen Millisekunden wurde es zerdrückt. Bei der Tragödie kamen fünf Menschen ums Leben. Doch was ist eine Implosion? Wir haben aus eigenem Interesse ein Experiment außerhalb des Unterrichtsrahmens durchgeführt, um herauszufinden, wie schnell und unter welchen Bedingungen es zur Implosion kommen kann.
Eine Implosion passiert, wenn der Druck von außen zu stark auf ein Objekt mit einem Hohlraum wirkt und das Objekt den Außendruck nicht mehr ausgleichen kann. Infolgedessen wird das Objekt schlagartig zerdrückt.
Dass Wasser Druck auf einen Menschen ausübt, spürt man schon in den Ohren, wenn man nur wenige Meter tief taucht. Aber auch an Land sind wir einem Druck ausgesetzt: dem atmosphärischen Druck. Diesen haben wir uns für ein kleines Experiment zunutze gemacht.
Wir haben eine Aluminiumdose genommen, diese mit einer sehr geringen Menge Wasser befüllt und anschließend erhitzt. Nach einer kurzen Zeit haben wir die Dose kopfüber in ein kleines Becken mit kaltem Wasser getaucht. Das Ergebnis: Die Dose ist mit einem Knall implodiert. Weil das Ganze so schön funktioniert hatte, haben wir das Experiment direkt mit einer doppelt so großen Dose wiederholt.
Und warum genau implodierten unsere Dosen? Das Wasser in der Dose ist beim Erhitzen verdampft, es wurde gasförmig. Der Wasserdampf verdrängte die Luft aus der Dose. Als wir die Dose kopfüber ins kalte Wasser gegeben haben, kühlte der Wasserdampf schlagartig ab und kondensierte. Gasförmig füllte er die ganze Dose aus. Als er kondensierte, zog er sich stark zusammen. Da das flüssige Wasser weniger Volumen einnahm als das gasförmige Wasser und keine Luft in die Dose kommen konnte, um den Innenraum auszufüllen, da die Öffnung durch das kalte Wasser verschlossen war, wurde die Dose schlagartig von der Atmosphäre zerdrückt.
Mitwirkende:
⁃ Simon Arnoldt
⁃ Nils Beck
⁃ Timo Kroll
⁃ Fr. Siebert