Trockeneis in Wasser zu legen, wie zum Beispiel Fruchtpunsch, um einen kochenden Hexenkessel zu simulieren, ist ein beliebter Halloween-Partytrick. Naturwissenschaftliche Lehrer verwenden diesen Effekt häufig, um die Prinzipien der Sublimation und Kondensation zu demonstrieren.
Trockeneis
„Trockeneis“ ist eigentlich erstarrtes Kohlendioxid (CO?). Kohlendioxid ist bei Raumtemperatur und -druck normalerweise ein Gas. Wenn es jedoch bei niedriger Temperatur unter hohem Druck gesetzt wird, erstarrt es zu dem, was üblicherweise "Trockeneis" genannt. Wenn das Trockeneis auf Atmosphärendruck gebracht wird, bleibt es fest und sehr kalt (-109 °F).
Sublimation
Trockeneis wird als „trocken“ bezeichnet, da es beim Schmelzen nie in einen flüssigen Zustand übergeht, im Gegensatz zu Eis, das zu flüssigem Wasser schmilzt. Trockeneis wandelt sich direkt in gasförmiges Kohlendioxid um. Wissenschaftler bezeichnen diesen Vorgang als „Sublimation“.
Wasser
Das Wasser spielt bei diesem Prozess keine kritische Rolle, außer dass es eine beträchtliche Wärmemenge enthält, die auf das Trockeneis übertragen wird, um es zu sublimieren. Anstelle von Wasser könnten viele andere Flüssigkeiten verwendet werden, aber Wasser kann Wärme besonders gut speichern (Wasser hat wissenschaftlich eine hohe spezifische Wärmekapazität).
Kondensation
Wenn eine Flüssigkeit wie Wasser in Dampf umgewandelt wird, wird der Vorgang als Verdampfung bezeichnet. Der umgekehrte Vorgang wird als Kondensation bezeichnet. Bei niedrigen Temperaturen kondensiert Wasser aus der Luft zu sehr kleinen Wassertröpfchen.
Wolken
Wolken sind eigentlich sehr kleine Wassertröpfchen (oder möglicherweise sogar Eiskristalle), die bei den niedrigen Temperaturen der oberen Atmosphäre kondensiert sind. Der „Hexenbrau“-Effekt von Trockeneis in Wasser stellt das gleiche Phänomen in kleinerem Maßstab dar. Während das Kohlendioxid sublimiert, ist das Kohlendioxid in der Gasphase noch ziemlich kalt. Wasser in der Luft kondensiert im kalten Kohlendioxidgas, wenn es über das Wasser aufsteigt.
Fun Fact
Die langen Schweife der Kometen sind das Ergebnis der Sublimation von Kohlendioxid und anderem Eis, wenn der Komet nahe an der Sonne vorbeizieht.