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Die Wärmekapazität des Wassers bei verschiedenen Temperaturen nach Bestimmungen von Regnault zeigt nachstehende Tabelle (S.
413). Zum Erwärmen von 1 kg Wasser von 0° auf 1° ist also 1 Wärmeeinheit erforderlich, während
z. B. 1 kg Quecksilber hierzu nur 0,033 Wärmeeinheiten bedarf. Diese große Wärmekapazität des Wassers spielt im Naturhaushalt
eine wichtige Rolle und macht das Wasser auch sehr geeignet zur Abkühlung und zur Übertragung der Wärme bei Warmwasserheizungen
etc. Wasser zeigt sehr wenig Komprimierbarkeit: dieselbe beträgt
für 1 Atmosphäre bei 0° = 0,0000503, bei 53° nur 0,000041. Beim Stehen an der Luft verdunstet das
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Wasser und zwar um so lebhafter, je höher die Temperatur ist, bis endlich die Dampfentwickelung durch die ganze Flüssigkeit stattfindet,
das Wasser siedet. Die Temperatur des Siedepunktes ist abhängig vom Druck, der auf der Flüssigkeit lastet. Unter gewöhnlichem
Atmosphärendruck (Barometer
[* 10] 760 mm) siedet das Wasser bei 100°, auf dem Montblanc (417 mm) bei 85°, bei einem
Druck von 5,56 kg auf 1 qcm (4652 mm) erst bei 160°. Die latente Siedewärme des Wassers ist unter normalen Verhältnissen
536,5, zur Überführung von 1 kg Wasser von 100° in Wasserdampf von 100° sind also
536,5 Wärmeeinheiten erforderlich; beim Verdunsten von 1 kg Wasser von 20° werden dagegen 592,6 Wärmeeinheiten
latent (vgl. die folgende Tabelle). Durch Auflösen von Salzen wird der Siedepunkt beträchtlich erhöht.
Das in der Atmosphäre enthaltene gasförmige Wasser scheidet sich bei hinreichendem Sinken der Temperatur in flüssigem Aggregatzustand
und in Form kleiner Tröpfchen ab, sei es nun als Tau auf allerlei durch Strahlung abgekühlten Gegenständen, sei es als
Nebel oder Wolken, aus denen es als Regen, Schnee
[* 13] oder Hagel auf die Erde herabfällt. Von diesem Meteorwasser
wird der größte Teil durch Verdunstung direkt der Atmosphäre wieder zugeführt. Das nicht verdunstete Wasser dringt meist in
den Boden bis zur nächsten undurchlässigen Schicht, auf der es, dem Gesetz der Schwere folgend, weiter fließt, bis es schließlich
durch Brunnen
[* 14] künstlich gehoben oder als Quelle
[* 15] zu Tage tritt, um mit dem oberflächlich abfließenden.
Meteorwasser in Bächen und Flüssen dem Meer zugeführt zu werden. Von allen Wasserläufen, von Seen und vom Meer verdampft Wasser und
beginnt von neuem den Kreislauf,
[* 16] der aber nicht immer in so engen Grenzen
[* 17] wie die angegebenen sich bewegt.
Sehr viel Wasser wird in polaren Ländern und auf hohen Gebirgen als Eis festgelegt und erlangt oft erst nach sehr langen Zeiträumen
durch Schmelzen wieder größere Beweglichkeit, ein andrer großer Teil des Wassers nimmt seinen Lauf durch die Pflanzen- und
Tierkörper und dient hier nicht nur als allgemeines Mittel zur Aufnahme löslicher Stoffe, sondern wird
auch vielfach chemisch gebunden und zersetzt.
Regenwasser ist das reinste in der Natur vorkommende Wasser, enthält aber stets Sauerstoff, Stickstoff, Kohlensäure, salpetrigsaures,
auch kohlensaures Ammoniak und Staubteile, aus denen es lösliche Stoffe, namentlich Kochsalz, aufnimmt.
Am reinsten ist das Regenwasser, welches nach einem längere Zeit andauernden Regen aufgefangen wird. Stadtregenwasser ist
stets unreiner als Landregenwasser und enthält namentlich stets schweflige Säure und Schwefelsäure,
[* 18] welche aus den Steinkohlenfeuerungen
stammen. Am unreinsten ist von Dächern ablaufendes Regenwasser. Die Gesamtmenge der
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Verunreinigungen des Regenwassers beträgt in 1 cbm 11,4 und 50,8 g. Sie schwankt bedeutend
nach Lokalität, Jahreszeit, Windrichtung etc. Der Ammoniakgehalt ist bedeutender in Stadtregen als in Landregen
und fern von Wohnungen. In der Stadt ist der Ammoniakgehalt im Winter, auf dem Land im Sommer größer. Die Schwankungen im
Salpetersäuregehalt sind weit größer als im Ammoniakgehalt, und das Regenwasser ist an beiden Stoffen
sowie an Stickstoff in den feuchten und kalten Monaten zweimal so reich als in den trocknen und warmen.
Durch den Gehalt an letztern ist es sehr geneigt zum Faulen. Das in den Boden eindringende Meteorwasser verliert an die organischen
Bestandteile des Bodens, auch an Eisen- und Manganoxydulverbindungen Sauerstoff; daher findet sich letzterer in Quell- und Brunnenwasser
meist nur in geringer Menge, wird aber beim Stehen an der Luft alsbald reichlich aufgenommen. Durch das
Absorptionsvermögen des Erdreichs verliert das Wasser auch andre Bestandteile, namentlich Ammoniak, nimmt dafür aber viele Mineralstoffe
auf, zumal es reichlich Gelegenheit findet, Kohlensäure (die meist aus verwesenden Bodenbestandteilen stammt) zu absorbieren,
und dann desto kräftiger lösend und zersetzend auf die Mineralien wirkt.
Das Flußwasser ist durch Humuskörper, mehr noch durch unlösliche schwebende Mineralstoffe verschieden
gefärbt. Die letztern
schwanken in ihrer Beschaffenheit je nach dem Boden, durch welchen der Fluß fließt, und ihre Menge wächst
außerordentlich nach starken Regenfällen und Hochwasser. An gelösten Stoffen enthält Flußwasser 0,8-16, meist 2-5 Teile
in 1000 Teilen und zwar im wesentlichen dieselben Stoffe wie das Quellwasser; oft wird es sehr stark verunreinigt durch die
Abflußwässer aus Städten.
Der Sauerstoffgehalt ist namentlich in unreinem Flußwasser gering; dagegen enthält solches viel Kohlensäure, auch Kohlenoxyd,
Wasserstoff, Äthylen und Methan. Man hat angenommen, daß mit organischen Stoffen verunreinigtes Wasser sich auf
seinem Lauf durch Oxydation reinige; direkte Versuche haben aber dargethan, daß diese Annahme kaum begründet ist, mindestens
verläuft die Selbstreinigung sehr langsam, und es ist unmöglich, den Weg zu bezeichnen, welchen solches verunreinigte Wasser zurücklegen
muß, damit seine organische Materie oxydiert werde. Über Meerwasser s. Meer.
Für praktische Zwecke kommt besonders der Kalkgehalt des Wassers in Betracht. Reines Wasser nennt man weich.
Es gibt mit Seife sofort Schaum, und durch Alkalisalze, besonders durch Ammoniaksalze, wird die Weichheit noch erhöht. Erreicht
dagegen der Gehalt an Kalk- und Magnesiasalzen eine beträchtliche Höhe, so nennt man das Wasser hart. Rührt die Härte von
doppeltkohlensaurem Kalk her, so verschwindet sie bei längerm Stehen des Wassers, schneller beim Kochen (vorübergehende Härte),
weil sich hierbei der kohlensaure Kalk vollständig abscheidet, während der Gipsgehalt die bleibende Härte veranlaßt, welche
sich beim Kochen nicht verändert. Da Alkali- und Ammoniaksalze die Lösung humusartiger Stoffe vermitteln, so ist gefärbtes
Wasser meist weich; hartes Wasser ist gewöhnlich blau, solches von mittlerer Beschaffenheit grünlich.
Für gewisse technische Zwecke (Färbereien, Wäschereien) bestimmt man den Härtegrad mittels alkoholischer Seifenlösung
von bestimmtem Gehalt. Man tröpfelt von dieser Lösung zu einer abgemessenen Menge Wasser und schüttelt nach jedem Zusatz. Solange
lösliche Kalk- und Magnesiasalze vorhanden sind, zersetzen diese die Seife unter Bildung unlöslicher Kalk-
und Magnesiaseife, und es entsteht beim Schütteln kein bleibender Schaum, der sich aber sofort zeigt, wenn man einen auch
nur geringen Überschuß von Seifenlösung zugesetzt hat. Aus der verbrauchten Menge der Seifenlösung kann man daher auf
den Kalk- und Magnesiagehalt des Wassers schließen. Man drückt die Härte in Graden aus. In Deutschland
[* 21] ist 1° Härte = 1 Teil Kalk (CaO) und die äquivalente Menge MgO (1 Teil MgO = 1,4 Teile CaO) auf 100,000 Teile Wasser (10 mg auf 1 Lit.),
in Frankreich = 1 Teil kohlensaurem Kalk auf 100,000 Teile Wasser, in England = 1 Grain kohlensaurem Kalk auf 1 Gallon
Wasser. Demnach ist