Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.
Opgaven:
a) Geef twee namen voor deze faseovergang.
b) Wat gebeurt er met het volume van de waterdruppel als deze overgaat in ijs?
Het duurt natuurlijk even voor al het water is bevroren. Het bevriezen begint aan de onderkant. Op de foto heeft water een bruine kleur en is ijs geel-groen.
c) Bekijk de twee bovenste foto's. Welke is het eerste gemaakt? Hoe zie je dat?
d) Bekijk nu de twee middelste foto's. Wat valt je hieraan op? Kun je dit verklaren?
Maar wat er vervolgens gebeurt, is helemaal bijzonder. Er lijkt wel een soort kerstboom op de druppel te groeien. Het is een sneeuwkristal. Het komt helemaal niet uit de druppel, maar uit de lucht. Het is rijp.
e) Van welke stof is dit kristal? Waar komt die vandaan?
f) Welke faseovergang treedt hier op?
Oscar maakte er een filmpje van, waarmee hij een belangrijke internationale prijs heeft gewonnen. Het filmpje (3 min.) kun je vinden op YouTube.
g) Zoek dat filmpje en bekijk het.
Het winnende filmpje van
h) Ga na of je vraag c. en d. goed beantwoord hebt.
i) Het sneeuwkristal groeit. Op welke plaatsen van het kristal groeit het aan?
Opvallend is dat bij de punt een kristal gevormd wordt. Een verklaring hiervoor is dat er vlakbij een spitse punt naar verhouding extra veel waterdamp zit, rondom de spits.
j) Met welk verschijnsel vergelijkt Oscar dit?
Uitwerking vraag (a)
Stollen, bevriezen.
Uitwerking vraag (b)
Water zet uit als het bevriest.
Uitwerking vraag (c)
De linker foto werd eerst gemaakt. Alles is nog water. Op de rechter foto zie je dat de onderkant al bevroren is.
Uitwerking vraag (d)
De druppel krijgt als hij bevriest een punt aan de bovenkant. Dat komt omdat het water uitzet als het bevriest. Het kan nog maar één kant uit: naar boven. Daarom ontstaat er een punt.
Uitwerking vraag (e)
Water. Het is waterdamp uit de lucht die op de punt van de bevroren druppel neerslaat als rijp.
Uitwerking vraag (f)
Van gasvormig naar vast.
Uitwerking vraag (g)
Je kunt het filmpje vinden op Youtube en via de website van de Universiteit van Twente.
Of door te googelen op Oscars naam en bevriezend water.
Uitwerking vraag (h)
-
Uitwerking vraag (i)
Bij de uitsteeksels.
Uitwerking vraag (j)
Met de werking van een bliksemafleider. Elektrische lading verzamelt zich bij de scherpe punt.
Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.
