Kann Wasser durch bloßes Schütteln zum Kochen gebracht werden?

Wasser kann zumindest theoretisch von Hand zum Kochen gebracht werden. Dafür braucht es aber viel Ausdauer und Zeit. (Bildquelle: Pixabay/maraisea)

Es gibt so Fragen, die man sich in der echten Welt gar nicht stellt. Oder warum sollte jemand versuchen, Wasser allein durch Schütteln zum Kochen zu bringen? In der Physik hingegen darf man sich solche Fragen nicht nur stellen, sie sind sogar sehr wichtig, wie ihr im Folgenden lesen könnt.

Doch zunächst beantworten wir ohne weitere Umschweife die titelgebende Frage: Kann Wasser nur durch Schütteln zum Kochen gebracht werden? Ja, kann es in der Tat – zumindest theoretisch.

Man müsste das Wasser jedoch in ein richtig gut isoliertes Gefäß füllen, sodass die durch das Schütteln zugeführte Wärme nicht gleich wieder an die Umgebung abgegeben wird. Und man müsste wohl sehr lange durchgehend schütteln – tagelang, wie aus einem Artikel des SWR hervorgeht.

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Warum ist das aus Sicht der Physik eine wichtige Frage?

Nun, weil sie eine tiefgreifende wissenschaftliche Erkenntnis zur Folge hatte. Konkret geht es um den sogenannten Energieerhaltungssatz, der 1847 von Hermann von Helmholtz endgültig ausformuliert wurde.

Dieser besagt, dass sich die Energie in einem abgeschlossenen System nicht mit der Zeit ändert. Sie kann lediglich zwischen verschiedenen Energieformen umgewandelt werden. Es ist jedoch nicht möglich, Energie zu erschaffen oder zu vernichten.

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Vor Hermann von Helmholtz haben allerdings bereits andere Wissenschaftler bedeutende Meilensteine auf dem Weg zum Energieerhaltungssatz vollbracht. Der Heilbronner Arzt Julius Robert von Mayer zum Beispiel.

Er führte in den frühen 1840er-Jahren Experimente mit Wasser durch. Seine Annahme war, dass wenn Bewegungsenergie sich in Wärmeenergie verwandeln lässt, Wasser durch Schütteln zu erwärmen sein muss. So schrieb von Mayer, dass er Wasser durch intensives Schütteln von zwölf auf 13 Grad erwärmen konnte. Wie lange er dafür gebraucht und welche Menge Wasser er verwendet hat, verriet er allerdings nicht.

Dennoch war das Experiment wegweisend für einen ersten Ansatz zum Energieerhaltungssatz. Von Mayer formulierte es so:

Wie wird das Wasser durch Schütteln erwärmt?

Das ist im Grunde ganz einfach. Durch das Schütteln wird die Kraft auf die Wasserteilchen übertragen. Diese bewegen sich dadurch und reiben aneinander. Die Bewegungsenergie wird also durch die Reibung in Wärmeenergie transformiert.

Um an dieser Stelle den Kreis zu schließen: Wenn man nur lange und intensiv genug schüttelt, würde Wasser auch irgendwann zu kochen beginnen.

Eine weitere spannende Frage aus der Welt der Wissenschaft wollen Forscher nun beantwortet haben:

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Was meint ihr? Kann man Wasser durch bloßes Schütteln wirklich zum Kochen bringen? Oder ist das für euch ein völlig unrealistisches Gedankenspiel? Und welche Fragen aus der Welt der Physik treiben euch so um? Interessiert ihr euch überhaupt für Fragen aus der Welt der Wissenschaft? Schreibt uns das gerne in die Kommentare!