Intro: Als water van 4 graden C warmer wordt, neemt de dichtheid af, het volume stijgt dus. Als water van 4 graden C kouder wordt, idem dito. Als het onder nul komt (ijs dus) schiet het volume ineens 9 procent omhoog.Verder naar beneden neemt het volume van het ijs weer af, net zoals bij de meeste andere stoffen.
Bij bevriezen zet water ongeveer 9% uit.
Dit zorgt voor meer ruimte tussen de moleculen in de kristalstructuur van ijs dan de moleculen van vloeibaar water. Als gevolg hiervan is ijs minder dicht dan de vloeibare vorm. Water is de enige bekende niet-metalen substantie die uitzet als het bevriest; de dichtheid neemt af en het zet ongeveer 9% uit in volume.
Het informatieboek Binas geeft gamma=0,00021 per kelvin, maar dat geldt alleen in de buurt van 20 graden Celsius. Water is een "onregelmatig stofje". m/rho(100)=99,823/0,95810=104,20 liter. Verhitting van 20 tot 100 graden Celsius geeft zodoende een volumetoeneming met 4,2%.
Tussen het vriespunt (0°C) en 4°C zet water uit, wanneer het wordt afgekoeld. Bij 4°C heeft water een hogere dichtheid dan bij lagere temperaturen. Dit houdt in dat het bij afkoeling tot 4°C zwaarder wordt. Wanneer water verder afkoelt, van 4°C tot 0°C, wordt het weer lichter.
IJs bestaat uit kristallen met zes hoeken. Door deze vorm zit er veel lege ruimte in het ijs. In vloeibaar water was deze lege ruimte er niet. Daarom zet het water uit als het bevriest en ijs wordt.
Water is een van de weinige uitzonderingen op dit gedrag. Wanneer vloeibaar water wordt afgekoeld, krimpt het zoals je zou verwachten tot een temperatuur van ongeveer 4 graden Celsius is bereikt. Daarna zet het lichtjes uit tot het het vriespunt bereikt, en wanneer het bevriest, zet het ongeveer 9% uit.
Het watervolume zet 1700 keer uit wanneer het bij 100°C (212°F) in stoom wordt omgezet. Deze brandweerman laat zien hoe het aanbrengen van water op het deksel van een behuizing helpt bij het blussen van een brand [bron van de clip: https://t.co/IKW3sJdDdm] [lees meer: https://t.
Intro: Als water van 4 graden C warmer wordt, neemt de dichtheid af, het volume stijgt dus. Als water van 4 graden C kouder wordt, idem dito. Als het onder nul komt (ijs dus) schiet het volume ineens 9 procent omhoog. Verder naar beneden neemt het volume van het ijs weer af, net zoals bij de meeste andere stoffen.
Uitzetting van water
De volumetrische uitzettingscoëfficiënt van water is ongeveer 0,000214 per graad Celsius bij 20°C. Dit betekent dat voor elke graad Celsius dat de temperatuur stijgt, het volume van het water met 0,000214 toeneemt.
Er zijn nog een paar andere elementen en verbindingen die ook uitzetten als ze bevroren zijn (zoals silicium, bismut, gallium, geranium en antimoon ).
Water warm houden
Het best geef je het water in plastic of rubberen drinkbakjes. Die materialen isoleren namelijk beter dan metaal. Ook grotere en diepere oppervlakken hebben meer tijd nodig om te bevriezen.
't Kan vriezen, 't kan dooien
Daarbij komt een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij. Om een liter water te laten bevriezen moet 0,093 kWh energie uit het water worden afgevoerd. Per kubieke meter water is dat 93 kWh.
Bij vorst kunnen leidingen in en rond het huis bevriezen of zelfs scheuren. Dit kan voor veel schade zorgen aan je muren én inboedel.
Als je geen andere keuze hebt om beton te storten bij vorst, dan is het belangrijk om een aantal maatregelen te nemen: 4°C of hoger / 's nachts niet meer dan 1 graag vorst: Niks aan de hand, lekker doorwerken. Tussen 0°C en 4°C, 's nachts niet meer dan 2 graden vorst: Dek het beton af.
Dit kan variëren afhankelijk van de waterdruk en het type kraan dat je gebruikt. Een standaard douchekop verbruikt ongeveer 9-12 liter water per minuut, terwijl waterbesparende douchekoppen dit verbruik kunnen verlagen tot ongeveer 5 liter per minuut.
Voeg 10 procent zout toe, en het vriespunt van water daalt naar -6 graden Celsius. Bij 20 procent zout is het vriespunt al gedaald tot -16 graden Celsius. Als het in Nederland een paar graden vriest, hoef je dus niet bang te zijn dat de zee ineens bevroren is. Die blijft gewoon vloeibaar.
Gletsjers bestaan uit ijs dat op land ligt (landijs), gevormd doordat er steeds een laag sneeuw op valt. Momenteel is ongeveer 10 procent van het landoppervlak van de aarde bedekt met gletsjers of ijskappen, die gezamenlijk ongeveer 70 procent van het zoetwater op aarde bevatten.
In een snelkookpan kun je bijvoorbeeld wel een watertemperatuur van 120 graden celsius bereiken. Het ligt vooral aan de druk die je in je opstelling kunt opbouwen, hoe hoog de watertemperatuur kan worden. In BINAS kun je de tabel vinden waarin het verband tussen temperatuur enn druk word aangegeven.
Het expansievolume wordt als volgt bepaald: expansievolume = watergehalte x volumetoename bij gemiddelde verwarmingstemperatuur . Voorbeeld: verwarmingstemperatuur 90/70 °C (gemiddeld 80 °C) = 2,89%.
Terwijl verdamping de transformatie is van vloeibaar water naar gasvormige waterdamp, is condensatie het tegenovergestelde: het is de transformatie van damp terug naar vloeibaar water. Zoals we hierboven al zeiden, wanneer water verdampt, zet het 1600 keer zo groot uit in volume om stoom te worden.
Dus voor een verandering van één graad in temperatuur en de gemiddelde oceaan, is er een toename van 0,749 m3 in volume. Ons initiële 1x1-oppervlak maakt de berekening van de zeespiegelstijging heel eenvoudig: 0,794 m3(1×1) m2=0,794 m stijging van de zeespiegel.
Dat zal u niet verbazen. Water is een vloeistof dat bij 0 graden Celsius overgaat in zijn vaste toestand…. ijs.
Het water zet verder uit bij bevriezing , zodat water van boven naar beneden bevriest en ijs op water drijft. Water heeft de hoogste soortelijke warmte van alle gangbare stoffen, 1 calorie/gm °C = 4,186 J/gm °C.