Dichteanomalie

Als Dichteanomalie wird der Effekt bezeichnet, dass die Dichte einiger Stoffe nicht, wie bei den meisten Stoffen, mit abnehmender Temperatur über alle Aggregatzustände hinweg zunimmt, sondern sich unterhalb einer bestimmten Temperatur wieder verringert, der Stoff sich also wieder ausdehnt.

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Der wichtigste Stoff, der diese Anomalie aufweist, ist Wasser. Es erreicht seine größte Dichte unter Normaldruck bei 3,98 °C (siehe auch Eigenschaften des Wassers).

Durch die Dichteanomalie frieren Gewässer von der Oberfläche her und nur sehr langsam zu, da keine Konvektion mehr stattfindet. Hätte das Wasser diese Eigenschaft nicht, würden Gewässer bei Lufttemperaturen unterhalb von 0 °C relativ schnell komplett durchfrieren, was die Entwicklung höheren Lebens auf der Erde erschwert und, in einem Schneeball-Erde-Szenario, vielleicht ganz verhindert hätte. Ein anderer Effekt ist, dass sich Wassereis unter Druck wieder verflüssigt, wie aus dem Phasendiagramm hervorgeht. Hierdurch wird das Gleiten von Kufen auf Eis (Schlittschuhlaufen) erleichtert.

Dichteanomalien treten unter anderem auch bei Antimon, Bismut, Gallium, Germanium, Plutonium, Silicium und Zirkoniumwolframat auf.