Proef van Franklin: koken door te koelen!

Je gooit er ijswater overheen... en daardoor gaat het water koken!???

Fascinerend experiment!

Je koelt iets af met ijs en daardoor raakt het juist aan de kook!

Misconceptie:

Water kookt altijd bij 100°C. Als we thuis water koken, doen we dat bijna altijd bij normale luchtdruk. Het kookpunt ligt dan altijd nagenoeg bij 100°C. Maar stel je neemt je kookpannetje mee naar de top van de mont blanc (4800 meter hoogte), daar waar de atmosferische druk veel lager is dan thuis, dan blijkt het water ook te kunnen koken bij 84°C.

In dit experiment verlaag je de druk in de kolf door de kolf van buitenaf te koelen met ijs.

Hoe voer je de proef van Franklin uit?

• Zorg voor een aanzienlijke voorraad koud water.
• Kook het water in de kolf boven de bunsenbrander.
• Als het water kookt, druk je de kurk met thermometer in de opening (tegelijk vuur uit). de kolf is nu half gevuld met water en half met waterDAMP. Er zit geen lucht in de kolf!!!
• Plaats de kolf op zijn kop in het statief boven de water-opvangbak.
• Giet het koude water over de kolf.

Het water in de kolf begint nu meteen weer te koken. Op de thermometer kun je de temperatuur van het water in de kolf aflezen. Die temperatuur daalt zienderogen terwijl het water blijft koken.

Hoe kan dat?

Het koude water koelt de waterdamp in de kolf. Een deel van de waterdamp condenseert waardoor onderdruk ontstaat. Bij een lagere druk kunnen de watermoleculen vanuit het water makkelijker verdampen waardoor het kookpunt verlaagt.

Verhoging van kookpunt

Het omgekeerde proces vindt plaats in een snelkookpan. Op een snelkookpan is stevig een deksel aangebracht. Zodra het water in de pan kookt en het water verdampt, kan de druk niet weg, waardoor de druk in de pan hoger wordt. Door de verhoging van de druk, verhoogt ook het kookpunt van het water. Zo kun je het water laten koken bij bijvoorbeeld 120°C. Dus als je aardappeltjes in die pan worden omringt door water van 120°C, dan zijn ze sneller gaar. Vandaar de naam SNELkookpan.

Water laten koken onder stolp

Klein nadeel: door de condens op de stolp kun je de thermometer niet meer aflezen. Vandaar de volgende oplossing met behulp van een thermokoppel. Franklin met stolp is veel minder fascinerend dan Franklin met kolf!