Afbeelding bekijken
In de winter kunnen meteorologen kunnen best goed voorspellen of er in de komende paar dagen ijs kan vormen. Dit doen ze met natuurkundige wetten waarmee je kunt uitrekenen of een laagje ijs gaat vormen en hoeveel het dikker wordt.
Bekijk deze video waarin wordt uitgelegd hoe voorspellingen worden gemaakt.
Opdrachten
Het water wordt afgekoeld door de lucht.
1. Leg uit waarom de temperatuur van de lucht kouder moet zijn dan de temperatuur van het water.
Warmte gaat altijd van een warme plaats naar een koude plaats. Dat heet warmtetransport. Warmtetransport gebeurt op drie manieren: geleiding, stroming en straling. In het filmpje zie je op 00:30 hoe een laagje ijs langzaam verder groeit vanaf de onderkant.
2. Van welke soort(en) warmtetransport is er dan sprake? Leg uit hoe deze warmtetransporten werken.
Het ijs is een vaste stof en het water eronder is vloeibaar.
3. Leg uit waarom het ijs niet naar de bodem zinkt.
Stel, in je achtertuin loopt een slootje van 2 meter breed, 5 meter lang en 1 meter diep. Er ligt een laagje ijs op van 2 centimeter dik.
4. Wat is de massa van deze ijslaag? Maak je gegevens compleet met Binas tabel 15.
Wanneer de temperatuur van de lucht weer hoger wordt dan 0 °C, gaat de ijslaag op de sloot smelten. IJs met een temperatuur van 0 °C verandert dan in water met een temperatuur van 0 °C. Dat heet een faseovergang. De warmte die hiervoor nodig is heet de smeltingswarmte.
5. Hoeveel warmte is er nodig om de hele ijslaag te laten smelten?
Gebruik de formule Q = Lsmelt . m.
In deze formule is Q de warmte in J, Lsmelt de smeltingswarmte in J/g en m de massa in g. Gebruik de smeltingswarmte uit Binas tabel 15. Geef je antwoord in MJ.
6. a. Is de ijslaag uit vraag 4 dik genoeg om op te gaan staan?
b. Hoe dik moet het ijs zijn voor een Elfstedentocht?
Gebruik gegevens van de KNMI in de bron hieronder en licht beide antwoorden toe.
Extra informatie
Wil je meer weten over onze methodes voor Natuurkunde en NaSk?
Naar website Overal Naar website Pulsar