Wie verändert sich der Gefrierpunkt von Wasser in Abhängigkeit vom Druck, auch bis zum Vakuum?

Der Gefrierpunkt von Wasser hängt stark vom Umgebungsdruck ab. Hier eine Übersicht, wie sich der Gefrierpunkt (Schmelzpunkt) von Wasser in Abhängigkeit vom Druck verhält – von Normaldruck bis hin zum Vakuum:

**1. Normaldruck (1 atm = 1013,25 hPa):**
Der Gefrierpunkt liegt bei 0 °C (273,15 K).

**2. Erhöhter Druck:**
Mit steigendem Druck sinkt der Gefrierpunkt von Wasser leicht ab. Das liegt daran, dass Eis eine geringere Dichte als flüssiges Wasser hat.
Beispiel:
- Bei 1000 atm (~100 MPa) liegt der Gefrierpunkt bei etwa -9 °C.

**3. Erniedrigter Druck:**
Mit sinkendem Druck steigt der Gefrierpunkt zunächst leicht an, bis zu einem Maximum bei etwa 611 Pa (dem Tripelpunkt von Wasser).

**4. Tripelpunkt (611,657 Pa):**
Hier koexistieren Eis, Wasser und Wasserdampf. Der Gefrierpunkt liegt bei 0,01 °C (273,16 K).

**5. Unterhalb des Tripelpunktes (Vakuum):**
Sinkt der Druck unter den Tripelpunkt, kann Wasser nicht mehr als Flüssigkeit existieren. Es sublimiert direkt von fest zu gasförmig (bzw. umgekehrt).
- Es gibt keinen klassischen Gefrierpunkt mehr, sondern einen "Sublimationspunkt".
- Im Hochvakuum (z. B. im Weltraum) gefriert Wasser sofort und sublimiert dann direkt zu Dampf.

**Zusammenfassung als Tabelle:**

| Druck (Pa) | Zustand | Gefrierpunkt (°C) |
|-----------------|--------------------------|-------------------|
| 101325 (1 atm) | Schmelzen/Gefrieren | 0,00 |
| 10000 | Schmelzen/Gefrieren | ca. 0,01 |
| 611,657 | Tripelpunkt | 0,01 |
| <611,657 | Sublimation (kein Schmelzen) | — |

**Fazit:**
- Oberhalb des Tripelpunktes: Wasser gefriert bei Temperaturen um 0 °C, abhängig vom Druck.
- Unterhalb des Tripelpunktes: Wasser kann nicht mehr flüssig sein, sondern geht direkt von fest zu gasförmig über (Sublimation).

Weitere Details findest du z. B. im Phasendiagramm von Wasser:
https://de.wikipedia.org/wiki/Phasendiagramm#Phasendiagramm_des_Wassers