Warum schwimmen Limetten unten und Zitronen oben – Ursache und Bedeutung
Falls du ein ernährungsbewusster Mensch bist, kennst du das Phänomen vielleicht auch.
Du fertigst dir deine Limonade selbst an.
Dazu nimmst du entweder Limetten oder Zitronen und schneidest diese in Scheiben oder Stücken.
Dann legst du diese in eine Karaffe oder ein großes Glas und gießt Wasser hinzu.
Jetzt kommt’s…
Beim Aufgießen schwimmen die Zitronen und die Limetten sinken ab.
Weshalb Limetten unten schwimmen und Zitronen oben – erfährst du jetzt.
Wieso sinken Limetten und Zitronen können schwimmen?
Der Unterschied liegt in der Konzentration.
Limetten und Zitronen bestehen weitestgehend aus Schale und Fruchtfleisch.
Das Fruchtfleisch von Zitrusfrüchten besteht aus einer Konzentration von organischen Säuren.
Ist diese besonders hoch, sinken die Früchte eher ab.
Physikalisch spricht man dann von höherer Dichte.
Dies ist das Verhältnis zwischen einer bestimmten Längeneinheit zu einer bestimmten Gewichtseinheit.
Beispielhaft kann sagen, dass 1 cm Holz viel leichter ist – als 1 cm Eisen.
Somit ist Eisen der dichtere Stoff von beiden und deshalb schwerer.
Bei der Frucht im Glas, spielt ebenfalls die Dichte eine Rolle.
Normalerweise ist die Dichte in einer Limette höher, als bei der Zitrone.
Das bedeutet, dass:
- Die Konzentration der organischen Säuren auf einen Kubikzentimeter Limette höher ist, als bei einem Kubikzentimeter Zitrone.
- Und dass eine Limette weniger Hohlräume hat, als die Zitrone.
Denn durch die luftgefüllten Hohlräume wird 1 cm³ Limette ebenfalls schwerer, als 1 cm³ Zitrone
Letztlich spielt die Auftriebskraft des Wassers die entscheidende Rolle.
Wenn du beispielsweise die 100 g Limette ins Wasserglas legst, verdrängt diese vielleicht 90 g Wasser.
Das verdrängte Wasser besitzt ebenfalls eine Kraft, welche von unten, links und rechts auf die Limette wirkt.
Du kannst dir sicherlich vorstellen, wie schwer es wäre eine Tür zu halten – wenn der Raum dahinter mit Wasser gefüllt wäre.
Das Gewicht des Wassers entwickelt somit ebenfalls Kräfte, welche auf ein Objekt einwirken.
Und diese wirken von beiden Seiten, sowie von unten – und sorgen für den Auftrieb bzw. das Schwimmen.
Aber…
Damit die Auftriebskraft des Wassers stark genug sein kann, muss mehr Wassergewicht verdrängt werden – als die Limette wiegt.
Und jetzt kommt die Dichte wieder ins Spiel.
Wenn ein Stoff bzw. Objekt eine große Dichte hat, ist dieser punktuell schwerer.
Der dichtere Stoff sinkt dadurch am untersten Punkt viel tiefer ins Wasser ein.
Dadurch wird wahrscheinlich weniger Wassergewicht verdrängt, als das Objekt selber wiegt.
Und dies bewirkt, dass die Gewichtskraft des Objektes größer ist – als die Auftriebskraft des umgebenen Wassers.
Letztendlich wird dadurch dieses Objekt sinken.
Und nun zurück zur Limette und Zitrone.
Wodurch hat eine Limette eine höhere Dichte und somit ein höheres Raumgewicht, als eine Zitrone?
- höhere Konzentration im Fruchtfleisch bewirkt ein höheres Raumgewicht pro 1 cm³
- weniger Hohlräume bewirken einen höheres Raumgewicht pro 1 cm³
- die Zusammensetzung der Schale ist unterschiedlich bei Limetten und Zitronen
Denn beispielsweise schwimmt Mandarinenschale, aber deren Fruchtfleisch nicht.
Dies bedeutet, dass die Schale der Mandarine eine niedrigere Dichte besitzt, aufgrund der Hohlräume und Konzentration, als deren Fruchtfleisch.
Ob nun die Limette schwimmt oder nicht, hängt also mit deren Dichte zusammen.
Diese kann sich, je nach Limettenalter, immer wieder ändern.
Konzentrationen im Fruchtgewebe können verschwinden oder zunehmen.
Letztlich sorgt nur die Dichte der Limette oder Zitrone dafür, dass diese bei einem konstanten Maße (zB. 1 cm³) unterschiedliche Gewichte haben.
Wenn 1 cm³ eingetauchte Zitrone oder Limette schwerer sind – als 1 cm³ des verdrängten Wassers, wird die Limette oder die Zitrone sinken.
Falls ein 1 cm³ eingetauchte Limette bzw. Zitrone leichter sind, als 1 cm³ des verdrängten Wassers, schwimmt die Frucht.
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