Warmte
Natuurkunde experimenten waarbij het thema warmte centraal staat.
DISCLAIMER: wetenschappelijk gezien is de informatie van deze pagina wellicht discutabel. Kent water wel een vierde fase? De meeste wetenschappers denken van niet. Maar de mogelijkheid van het bestaan van 4e fase en de toepassingen die dat wellicht met zich meebrengt, zijn in elk geval interessant.
Volgens Scientias bestaan er in het heelal verschillende vormen ijs. Dus veel meer vormen dan wat wij hier op aarde kennen. Maar of je deze vormen natuurkundig gezien mag bestempelen als andere 'fasen' (???)
Terug naar de vierde fase: Aquapurica.nl (let op: commerciële bron): De vierde fase is (gel-achtig) gestructureerd water rondom hydrofiele moleculen voorkomende in de overgang van water naar ijs. De watermoleculen ordenen zich rond andere moleculen in een dikke laag van miljoenen watermoleculen. De dikte van de geordende laag is ongeveer 2 watermoleculen. Is dit waar???
Zijn website staat vol met informatie over sneeuwvlokken http://snowcrystals.com.
Plotseling had ik een spontane 'wolk in de fles'. Het was een hele dichte wolk, je kon niet door de fles heen kijken. En gisteren gebeurde het weer.
- Een glazen transparante 1 liter beugelfles stond buiten in de stal in een dichte kast. De dop zat op de fles, dus de fles was lucht- en waterdicht. En zo stond die fles daar al enkele maanden. De fles was behoudens restantje water en misschien een restant van een chemicalie, leeg.
- Het was een frisse dag met een temperatuur van ca 13 graden, het was enigszins 'waterkoud'.
- In de schuur moet de temperatuur licht aan het stijgen zijn geweest, want de zon valt op de stal.
- De fles was erg grijs. Er zat duidelijk zichtbaar een wolk in de fles.
- Er zat geen of weinig condens op de fles zelf. Om de wolk naar buiten te krijgen, liet ik water in de fles stromen. En toen zag je de wolk uit de fles stromen en daarna meteen verdwijnen.
- Over de druk in de fles kan ik niets zeggen. Bij het openen viel me niets op: geen sissen.
Ik vraag me nu af hoe ik dit effect opnieuw kan bereiken op een moment naar keuze.
Op de foto zie je hoe dicht de mist is, je kunt er niet doorheen kijken! Temperatuur buiten ca 14 graden. De tweede keer dat het gebeurde zat de fles deze keer in mijn tas. Wederom met een beetje water en een chemicalie.
Gevolg: verbeterde ontziltingsinstallaties. Link: https://news.mit.edu/2024/how-light-can-vaporize-water-without-heat-0423
Deze techniek is nieuw dd 23 april 2024! Dus dit is een ideaal onderwerp voor een ProfielWerkStuk PWS! Bouw een demonstratie van dit fenomeen (leg de lat niet te hoog: een demonstratie hoeft niet echt te werken, maar moet de werking visueel zichtbaar maken). Bovendien: de benodigde lasers voor een echt werkende proefopstelling zijn te gevaarlijk voor leerlingen om mee te werken.
Enkele typische uitzetting-door-warmte experimenten op een rijtje.
Uitzetting van vaste materialen: diverse voorbeelden van demonstraties
Materialen zetten uit bij verhitting. De gloeidraad wordt warm door de stroom en zakt daarbij flink door.
Met veel kracht spuit het water de fles in. Maar, waar komt die kracht vandaan?
Een eenvoudig experiment waarmee je de geleidingscoëfficiënt λ van een koperen staaf in het klaslokaal kunt bepalen.
Wat gebeurt er als je een warme en een koude vloeistof met elkaar mengt?
Welk materiaal geleidt warmte het beste en laat het ijsblokje het snelst smelten?
Welk materiaal geleidt warmte het beste? Warmtegeleiding = conductie!
Warmtestraling is een vorm van elektromagnetische straling. Al wat een temperatuur heeft van meer dan 0 graden Kelvin, straalt warmte uit.
Voor een straalkachel staan een witte, een zwarte en een glanzende buis met daar in een thermometer. Welke thermometer zal het snelst stijgen?
Hoe kun je een theezalkje zichzelf laten lanceren?
Als er in een vloeistof temperatuursverschillen bestaan, gaat de vloeistof vanzelf stromen. En dat heet convectie.
Warmtestraling bestaat uit infrarood licht. Maar infrarood licht kunnen wij niet zien.
Zwarte oppervlakken absorberen warmte makkelijker dan witte. Ze stralen warmte ook makkelijker uit. Radiatoren zijn meestal wit. Maar... zouden ze dan niet beter zwart kunnen zijn?
Het draaien van de radiometer wordt niet veroorzaakt door het licht zelf, maar door de warmte-ontwikkeling op de radiometer. De radiometer heeft een glimmende voorkant en een zwarte achterkant. In zonlicht of gloeilamplicht warmt de zwarte zijde sneller op dan de glimmende. Aan de zwarte zijde zet de lucht daarom meer uit dan aan de glimmende zijde. Hierdoor ontstaat eeen drukverschil dat de radiometer doet draaien.
Pinda's bevatten veel vet en branden makkelijk. Hoeveel warmte-energie levert de verbranding van 1 pinda op?
Je verwarmt een vloeistof en meet intussen de temperatuur, de stroom en de spanning. Bereken hoeveel elektrische energie wordt toegevoerd. Bereken de energietoename van het opgewarmde water.
Het kost veel meer energie om 1 kilo water 1 graad Celcius warmer te maken, dan om bijvoorbeeld 1 kg koper 1 graad warmer te maken. Dat is dus de reden om kruiken te vullen met water!
Subcategorieën
Faseovergangen
Natuurkunde experimenten waarbij faseovergangen centraal staan zoals:
- smelten
- stollen
- condenseren
- sublimeren
- rijpen
Warmtetransport
Warmte verplaatst zich van warm naar koud op verschillende manieren...
Verbrandingswarmte
Natuurkunde experimenten omtrent het thema "verbrandingswarmte".
Soortelijke warmte
Natuurkunde experimenten waarbij het thema soortelijke warmte C centraal staat.