thermische uitzetting van water

Dag Evert Jan,

2. Je noemt "een rechte curve"... wat moeten we ons daarbij voorstellen?
Nee, het verband tussen het volume en de temperatuur van water is niet lineair. De waarde van de kubieke uitzettingscoëfficiënt gamma is niet constant op het traject van 20 tot 100 graden Celsius. 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".

1. Zie www.hfml.science.ru.nl/zeitler/onderwijs/thema2/werkcollege3.pdf
In de figuur van opgave 3.4 wordt een (vermoedelijk empirisch gevonden) verband gegeven tussen de dichtheid rho (in g/cm^3 of kg/liter) en de Celsiustemperatuur T:
rho=1-(T+288,9414)*(T-3,9863)²/{508929,2*(T+68,12963)}
Aangenomen dat dit verband juist is, is de massa van "100 liter bij 20 graden Celsius" gelijk aan rho(20)*100=99,823 kg
zodat het gevraagde volume bij 100 graden Celsius gelijk is aan
m/rho(100)=99,823/0,95810=104,20 liter.
Verhitting van 20 tot 100 graden Celsius geeft zodoende een volumetoeneming met 4,2%.
Groeten,
Gregorius

Dag Gregorius,

Bedank voor je reactie, het was precies wat ik zocht en kon het zelf niet vinden op het grote www.

Tja een "een rechte curve" hoe bedenk je het...?
Ik had twee zinnen in gedachte en toen ik op verzenden drukte zag ik dat het niet klopte. En helaas editten van je berichte dat wil hier niet.

 

Nogmals bedank
Vr. Gr. Evert Jan

 

'rechte curve' is een prima uitdrukking hoor! waarom zou een curve niet recht kunnen zijn. een 'curve' of 'kromme' is IEDERE ononderbroken verbinding tussen twee punten. de eenvoudgste 'kromme' is de 'rechte'.

groet,
Henk

Ik heb de volgende vraag over de uitzetting van water ivm. de vermeende zeespiegelstijging.

Waarom zie ik in de formules om de uitzetting van water te berekenen nergens de druk opgenomen?

Als de oceaan ergens 200 meter diep is, dan is de druk daar ong. 21 bar. Heeft dit dan geen significante invloed op de uitzetting van water?

Als dit wél invloed heeft, dan zouden de modellen over de zeespiegel stijging daar ook rekening mee moeten houden en heeft het een remmende werking op de zeespiegel stijging.

Temperatuur atmosfeer stijgt -> meer smeltwater in de oceaan -> meer water dus hogere druk -> minder snelle stijging zeespiegel?

(afgezien van meer verdamping en meer waterdamp in warmere atmosfeer)

In tegenstelling tot gassen laten vloeistoffen en vaste stoffen zich niet makkelijk samendrukken. De dichtheid van een kubieke meter water op 200 meter diepte zal niet veel anders zijn dan vlak bij het oppervlak. Invloed van de zeespiegelstijging zal dus niet een meer ingedrukt water opleveren dat minder ruimte inneemt op de bodem van de zee of de Marianentrog.

Warmte heeft wel invloed op de uitzetting. Meer energie laat moleculen meer bewegen waardoor het volume uitzet.

Nu ben ik dus helemaal de weg kwijt!

U zegt "vrijwel"niet samendrukbaar, maar als 1 m³ een klein beetje samendrukbaar is, en we hebben het over de hele oceaan, is het totaal aan water dan niet significant samengedrukt?

Geluidsgolven kunnen zich voortplanten door water, wat voor mij samendrukbaarheid inhoudt?

Het water op de bodem van de marianentrog is 3 C' (http://baredrack2007.blogspot.com/2007/01/afdaling-in-de-marianentrog.html)

Terwijl ik daar juist een temperatuur van 3,984 C' (hoogste dichtheid) zou verwachten!

En door deze hoge druk 1100 bar (11000m diepte) zou daar naast H₂O ook H₃O voorkomen?

Help!?!?!!!!!

Aangezien je het toegevoegde water ook over héél die oceaan uitspreidt is, als je 1 m³ water maar een beetje (extra) samendrukt, heel die oceaan ook maar een beetje extra samengedrukt.

ruwe cijfers (de relatie is niet helemaal lineair tussen 0 en 1000 bar): volumeafname (m³/m³) ≈ 0,000045 x druktoename (bar)

(onder in die Marianentrog is het water dus ruwweg 4,5 % samengeperst, ca 955 L vergeleken met een kuub aan de oppervlakte.)

Stel dat ál het Groenlands en Antarctisch ijs smelt. Dan komt er 70 meter water bij, extra druk ca 7 bar. Kijken we naar een waterkolom van 1 m² doorsnede, dan bevat die bij de Marianentrog ongeveer 10 000 m³ water, afhankelijk van de diepte reeds in enige mate samengeperst. Door de extra 7 bar zou je in de Marianentrog per vierkante meter dus ongeveer 7 x 10 000 x 0,000045 ≈ 3,15 m³ water éxtra kwijt kunnen. Je blijft echter toch met een zeespiegelstijging van 67 m zitten.  Mondiaal zal dit overigens meer zijn, want gemiddeld is de oceaandiepte slechts 4000 m. Gemiddeld zal een 7 bar drukstijging dus maar 7 x 4000 x 0,000045 ≈ 1,25 m ruimte scheppen. Kortom, extra samendrukking of niet, alle Nederlanders zullen dan moeten gaan wonen op een paar eilandjes in het voormalige Zuid-Limburg....

 Het water op de bodem van de marianentrog is 3 °C (http://baredrack2007.blogspot.com/2007/01/afdaling-in-de-marianentrog.html) 

Terwijl ik daar juist een temperatuur van 3,984 C' (hoogste dichtheid) zou verwachten!

 Dat laatste (hoogste dichtheid bij ca. 4°C) geldt voor zoet water, maar zeewater (meer dan ongeveer 25 g zout per kg zeewater) blijft toenemen in dichtheid helemaal tot aan het vriespunt. Zie ook de grafiek



een beetje bijgewerkt "geleend" van:

http://www.incois.gov.in/Tutor/IntroOc/lecture03.html
En dat is nog maar een deel van het verhaal, want onder hoge druk (op diepte dus) daalt het vriespunt van water ook nog eens. De exacte temperatuur op dat soort dieptes is dus meer afhankelijk van de vraag: "waar komt dit water vandaan en wat is er onderweg allemaal mee gebeurd?"

Allemaal een beetje duidelijker zo?

Groet, Jan

Haa, dank je wel Jan, zo zie ik het allemaal weer wat helderder!

Zodra je in de nazomer in een Zweeds meer gaat zwemmen, dan is het aan de oppervlakte aangenaam, maar 1,5 meter dieper gewoon koud. De vraag is hoeveel zet zeewater werkelijk uit, en compenseert de extra druk die daarbij onstaat niet het vergrote volume?

daarvoor deed ik hierboven (bericht 2010) al een sigarendoosbereking:

Schiet er maar op.

Wat betreft jouw "extra druk": als dat water in de Marianentrog alleen maar uitzet zonder dat er (smelt)water bijkomt, verhoogt dat dan de druk onderin? 


groet, Jan