Erklärt euch die Aufgabe gegenseitig noch einmal in euren eigenen Worten.

Klärt dabei, wie ihr die Aufgabe verstanden habt und was euch noch unklar ist.

Wir sollen an Hand des Phasendiagramms des Wassers klären, wie das Gefriertrocknen funktioniert.

Am besten, ihr vollzieht den Weg des Gefriertrocknens im Phasendiagramm Schritt für Schritt nach.

Beginnt dazu bei Zimmertemperatur und normalem Druck.

Normaler Druck bedeutet 1 bar, Zimmertemperatur (ca. 20 °C) müssen wir im Diagramm abschätzen.

Als erstes werden die Lebensmittel schockgefroren, z. B. mittels flüssiger Luft.

Findet dazu den weiteren Weg im Phasendiagramm.

Beim Schockgefrieren bleibt der Druck gleich, aber alles Wasser ist jetzt zu Eis gefroren.

Jetzt wird der Druck durch eine Vakuumpumpe vermindert;

wie geht es im Diagramm weiter und was bedeutet das?

Im Phasendiagramm grenzt bei niedrigem Druck nur noch die Gasphase an die Eisphase.

Jetzt kann das gefrorene Wasser auch dann nicht mehr schmelzen, wenn die Temperatur wieder erhöht wird.

Ihr wisst ja, dass Eis auch bei sehr niedrigen Temperaturen noch einen gewissen Dampfdruck hat.

Wie kann man bewirken, dass das gefrorene Wasser aus dem Gefriergut etwas schneller gasförmig wird?

Ein Blick auf das Phasendiagramm wird euch bei der Antwort helfen.

Das ist ganz einfach: Man muss wieder Energie zuführen und damit die Temperatur etwas erhöhen.

Dann verdampft das gefrorene Wasser aus den Lebensmitteln und sie werden getrocknet.

Jetzt habt ihr alles zusammen, um die Frage zu beantworten, wie das Gefriertrocknen physikalisch betrachtet funktioniert.

Schreibt einen kurzen zusammenhängenden Text dazu.

Das Gefriergut wird schnell sehr stark abgekühlt.

Anschließend wird der Druck durch Vakuumpumpen so weit erniedrigt, dass das Wasser nicht mehr flüssig werden kann.

Wird dann die Temperatur wieder erhöht, geht das gefrorene Wasser unmittelbar in die Gasphase über; auf diese Weise wird das Gefriergut getrocknet.