Wir alle haben in der Schule gelernt, dass Wasser aus dem Wasserhahnen bei einer Temperatur von 100°C siedet. Durch die zugeführte Wärme beginnen sich die Wassermoleküle immer stärker zu bewegen, bis sie den Kontakt zueinander verlieren: das bedeutet, dass ein guter Teil des Wassers vom flüssigen in den gasförmigen Zustand gewechselt hat, und die Dampfblasen, die sich am Topfboden bilden, steigen auf und platzen an der Oberfläche. Der Wechsel in einen anderen Aggregatszustand benötigt Energie, aber wenn das Wasser im Topf einmal am Sieden ist, wird es nicht mehr heisser, auch wenn man es höher aufwallen lässt. Die Energie, die man ihm zusätzlich zuführt, bewirkt nur, dass es stärker verdampft. Nun versteht man, weshalb sich keine Zeitersparnis ergibt, wenn man die Speisen bei sehr hoher Temperatur kocht. Reduziert man das Gas oder die Stomzufuhr der Herdplatte kurz bevor das Wasser brodelt, spart man nicht nur Energie mit dem Herd, sondern auch weil weniger Dampf entsteht und man deshalb die Dunstabzugshaube nicht auf voller Stärke laufen lassen muss. Gerade im Winter hat der übermässige Gebrauch des Dunstabzugs einen Verlust der Heizenergie zur Folge, da die warme Innenluft nach draussen befördert wird. Eine Frage des LuftdrucksEs ist in der Tat der atmosphärische Druck, der bewirkt, bei welcher Temperatur Wasser kocht, denn der Luftdruck "drückt" auf den Dampf. Mit zunehmender Höhe sinkt der Luftdruck, und dies bedeutet, dass der Siedepunkt für Wasser pro 300 Höhenmeter um jeweils ein Grad Celsius tiefer liegt. Sein Siedepunkt liegt zum Beispiel auf 2000 Meter über Meer bei 93°C, auf dem Gipfel des Mont-Blanc bei 85°C und auf der Spitze des Mount-Everest kocht Wasser bereits bei 72°C – und wird dabei nicht mehr heisser. In einem Dampfkochtopf hingegen kann Wasser eine Temperatur von 120°C erreichen, und deshalb ergibt sich hier eine verkürzte Kochzeit der Speisen. Zucker und Salz erhöhen den SiedepunktGibt man dem Wasser Zucker oder Salz zu, erhöht sich sein Siedepunkt. Auf diesem Prinzip beruht das Zuckerthermometer. Es wird insbesondere zur Temperaturmessung der Konfitüre während des Kochvorgangs benutzt: Je mehr Flüssigkeit verdampft, umso konzentrierter wird der Zuckergehalt der Konfitüre, und umso heisser ist die Masse. Wenn das Thermometer 105° anzeigt (die Temperatur ist je nach Rezept unterschiedlich), weiss man, dass die richtige Zuckerkonzentration erreicht ist und die Konfitüre die gewünschte Konsistenz hat. Nudeln mit wenig Wasser kochenBeim Kochen von Nudeln reicht die zugefügte Menge Salz nicht aus, um den Siedepunkt signifikant zu erhöhen (weniger als ein Grad Celsius). Salzt man das Wasser, hat dies demzufolge kaum einen Einfluss auf die Kochzeit und auch nicht auf die Beschaffenheit der Nudeln. Salzt man die Teigwaren jedoch erst nach dem Kochen, merkt man dies beim Kauen, denn sie sind innen ganz fade. Für gewöhnlich kocht man die Pasta in viel Wasser in einem grossen Kochtopf ohne Deckel, damit nichts überläuft, und man glaubt, dass dies die Voraussetzung für das Gelingen eines Nudelgerichts ist. Teigwaren können aber auch anders gekocht werden, ohne Energie zu verschwenden. Es ist durchaus möglich, Nudeln in nur 1,5 oder 2 Liter Wasser zu kochen, wenn man vermeidet, dass das Wasser zu stark sprudelt. Und bleibt man unter dem Siedepunkt, kann sogar ein Deckel verwendet werden – was den Energieverbrauch noch einmal senkt. Allerdings sollten die Nudeln von Zeit zu Zeit mit einem Kochlöffel umgerührt werden, damit sie nicht am Topfboden anhaften. Es gibt sogar Rezepte für kurze Pasta (Penne, Makkaroni, Farfalle), bei denen so wenig Wasser verwendet wird, dass am Ende der Kochzeit nichts abgeschüttet werden muss, genau wie bei einem Risotto. Die gesamte Stärke bleibt so im Kochtopf und trägt zur Cremigkeit der Sauce bei. Kocht man die Nudeln in einem normal grossen statt in einem hochwandigen Topf, trägt ebenfalls dazu bei, den Energieverlust zu vermindern. Denn die Topfwände aus Metall geben Wärme an die Umgebung ab, ähnlich wie ein Radiator.
Gibt es 160 Grad heißes Wasser? Antwort:Ja, das kann es geben. Flüssiges Wasser gibt es auch bei 160 Grad Celsius oder gar höheren Temperaturen. Der Trick hierbei ist, dass das Wasser einem höheren Druck ausgesetzt wird. Normalerweise fängt eine Substanz bei einem gewissen Druck und einer bestimmten Temperatur, der Siedetemperatur, an zu kochen. Bei Wasser beträgt die Siedetemperatur bei normalem atmosphärischen Druck 100 Grad Celsius. Wenn man nun den Druck erhöht, so steigt die Siedetemperatur an. Dies lässt sich damit erklären, dass sich das Volumen einer Substanz beim Verdampfen vergrößert. Beim Verdampfen muss das flüssige Wasser gegen den Druck ankämpfen, der auf ihm liegt. Je höher dieser Druck ist, desto mehr Energie, also eine höhere Temperatur, wird dabei benötigt. Damit ist es möglich, den Druck so einzustellen, dass Wasser auch bei 160 Grad nicht genügend Energie hat, um zu verdampfen. Aus diesem Grund können auch Schnellkochtöpfe Lebensmittel schneller kochen – das Wasser in Schnellkochtöpfen wird einem höheren Druck ausgesetzt und kocht bei höheren Temperaturen als 100 Grad, wie es in normalen Kochtöpfen der Fall wäre. Die meisten Schnellkochtöpfe von heute haben einen Innendruck von ungefähr dem Zweifachen des atmosphärischen Drucks, und die Siedetemperatur des Wassers beträgt ungefähr 125 Grad Celsius. Um flüssiges Wasser bei 160 Grad zu erhalten, muss man den Druck bei sechsfachem Atmosphärendruck halten. Dies sollte man nicht zu Hause ausprobieren, aber in einem Labor kann dies demonstriert werden. Eine Frage zum Nachdenken: Welchen Topf müsste ein Bergsteiger auf dem Mount Everest verwenden, um Frühstückseier zu kochen?
Graph von Luftdruck und Siedetemperatur als Funktion der Höhe Stelle in je einem Diagramm den Verlauf von Luftdruck p und Siedetemperatur ϑs in Abhängigkeit von der Höhe dar.
Entnimm dem Diagramm die Siedetemperatur von Wasser auf dem 6263 m hohen Chimborasso (höchster Berg von Ecuador). Herr Schlaumeier möchte sich auf dem Gipfel des Chimborasso sein Bergsteigermenü abkochen. Aus der Beschreibung entnimmt er eine Kochzeit von 15 Minuten. Als Herr S. nach 15 Minuten sein Essen probiert, ist er gar nicht so recht zufrieden. Warum wohl?
Die Siedetemperatur des Kochwassers ist auf dem Chimborasso nur noch ca. 80°C. Die Garzeit, welche auf der Packung angegeben ist, bezieht sich jedoch auf ca. 100°C Siedetemperatur. Herr Schlaumeier ist mit seinem Essen nicht zufrieden, weil es noch nicht ganz fertig gekocht ist (außerdem schmeckt es einem in solch großen Höhen sowieso nicht besonders).
Versuch: Wie man durch Abkühlung Wasser zum Kochen bringt
Deute das Versuchsergebnis.
Nach der Entfernung der Heizquelle stoppt das Sieden. Schließt man den Kolben mit dem Korken ab, so kann weder Wasserdampf entweichen noch Luft von außen in den Kolben dringen. Durch das Begießen des Kolbens mit kaltem Wasser kühlen das Wasser und der Wasserdampf im Inneren ab. Insbesondere das Volumen des Dampfes verringert sich und als Folge nimmt der Druck über dem Wasser ab. Dadurch sinkt aber die Siedetemperatur des Wassers und es siedet nun wieder (trotz Abkühlung von außen).
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