Versuch zur Meereszirkulation
Golfstrom
Erzeugung einer Zirkulation im Wasser infolge Erwärmung und Abkühlung an ausgewählten Stellen
1. Vorbemerkung
Der Versuch zeigt das Entstehen einer Wasserströmung durch Erwärmung an einer Stelle und Abkühlung an einer anderen.
2. Durchführung
Abb.3.7: Experiment-Aufbau
Geräte und Material:
1 Wassergefäß, 1 Netzgerät, 2 Experimentierkabel, 2 Krokodilklemmen, Heizspirale aus Eisendraht zur Erwärmung des Wassers, Gefäß mit einer Kältemischung zur Abkühlung, Tinte zur besseren Beobachtung der Zirkulation
Aufgaben
1. Zeige, dass bei genügend starker Erwärmung und Abkühlung eine ausgeprägte Wasserzirkulation entsteht.
2. In den Ozeanen gibt es riesige Strömungen, die große Mengen an Wärme transportieren. Lies den beiliegenden Artikel über den Golfstrom und berichte, weshalb diese Meeresströmung für Europa so wichtig ist.
3. Informations-Text
- Durch ungleiche Erwärmung, durch Winde und die Wirkung der Erddrehung entstehen großräumige Meeresströmungen. Sie transportieren riesige Energiemengen.
- Der Golfstrom bewegt in jeder Sekunde 30 Millionen Kubikmeter 30 Grad warmes Wasser bei Florida in den Nordatlantik. In der gleichen Zeit sinkt etwa die gleiche Menge Wasser bei Grönland - auf 0 Grad abgekühlt - in die Tiefe ab. Pro Sekunde wird dabei eine Wärmemenge von Wg = 30 *109 kg * 4200 J/kgK * 30 K = 3.78 * 1015 J auf dem Gebiet des Nordatlantiks abgegeben.
- Ein Großkraftwerk hat eine Wärmeleistung von etwa 3000 MW. Pro Sekunde entsteht eine Wärmemenge von Wk = 3 * 109 J.
- Wg/Wk = 3.78 * 1015/ 3 *109 = 1260000.
- Der Golfstrom gibt also in jeder Sekunde soviel Wärme ab, wie sie etwa von einer Million Großkraftwerken erzeugt wird.
- Wir verdanken ihm in Mitteleuropa unser mildes Klima.