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Wasser kommt auf der Erde in allen Aggregatszuständen vor. Unter 0 °C gefriert es zu Eis und über 100 °C entsteht Wasserdampf. Dazwischen kommt es in flüssiger Form vor. Die hohe Schmelz- und Siedetemperatur ist eine Folge der Brücke, die sich durch die bipolare Form des Wassers zwischen den Wasserstoffatomen bilden. Diese Wasserstoffbrücken sind für die Oberflächenspannung des Wassers und den Wassertransport entgegen der Schwerkraft in dünnen Leitungsbahnen verantwortlich.
Wasser besitzt noch weitere spezielle Eigenschaften. Es ist am schwersten bei 4 °C, Bei dieser Temperatur rücken die Moleküle enger zusammen. Beim Gefrieren wird das Eis zwar leichter und schwimmt deshalb auf der Wasseroberfläche. Es dehnt sich aber gleichzeitig aus und kann so zu geborstenen Wasserflaschen, Felsen und Rohrleitungen führen. Das schwimmende Eis ist für das Leben in Seen und Weihern enorm wichtig, da auf diese Weise die Gewässer von oben nach unten gefrieren. Nur so können unter der Eisdecke die Lebensräume erhalten bleiben.
Wasser erwärmt sich viel langsamer als Luft und kühlt sich auch weniger schnell wieder ab. Gleichzeitig kann Wasser auch eine mehrfaches an Wärme aufnehmen als beispielsweise Gesteine. Seen und Meere sind deshalb gute Wärmespeicher und gleichen das Klima aus. In ihrer Nähe ist es milder als in vergleichbaren Gegenden, während die Lebewesen im Wasser davon profitieren, dass die täglichen und saisonalen Temperaturschwankungen geringer sind. Ein eindrückliches Beispiel ist der Golfstrom, welcher warmes Wasser quer über den Atlantik, von Mittelamerika bis an die Küsten Irlands und Skandinaviens, trägt und so das Klima in diesen Zonen beeinflusst.
Wir Menschen nutzen die Wärmeaufnahmefähigkeit des Wassers in unseren Heizungssystemen aus. Das Wasser wird dabei zentral erhitzt und zirkuliert anschliessend durch die Heizkörper im ganzen Haus.