Hoi Oscar,

Leuk dat je de proef op de som neemt!

Je zou er een maatbeker naast kunnen zetten met evenveel water en geen ijs, dan kan je verdamping uitsluiten.

Verder vermoed ik dat er wat lucht in je ijs zit. Dat gebeurt vaak bij het invriezen. En ik kan me voorstellen dat de ijsblokjes elkaar zo naar beneden duwen dat dat lucht invloed heeft.

Wat denk jij?

Groeten,

Bas 

Hoi,

Mijn vraag was onderdeel van de discussie over het broeikaseffect. Maar op magische wijze is het een aparte vraag geworden. 

Toch even refereren naar de discussie daar. Na enig discussie waren we  tot de conclusie gekomen dat het waternivo gelijkblijft als je het ijs smelt of dat het iets stijgt (als het water zout is).

Omdat het zo eenvoudig is leek het mij aardig de proef op de som te nemen. Des te opvallender dat het nivo niet gelijkbleef of steeg maar toch redelijk waarneembaar daalde.

Luchtbellen in het ijs? Ik vond het even een leuke gedachte. Maar, oei oei Bas. De waterverplaatsing komt overeen met de massa van het ijs, niet met het volume. Dus als het ijs smelt neemt het een volume aan de precies gelijk is aan de waterverplaatsing. Of er nu lucht in het ijs zit of niet.

Verdamping. Ja natuurlijk is dat altijd een mogelijke verklaring. Maar wel een rare als dat binnen een kwartier al zo veel effect is terwijl er nota bene ijs in het water zit. Dan zou het er na een nacht staan toch wel heel veel water moeten zijn verdampt. Nu (na 24 uur) zit er nog steeds meer dan 470 ml in.

Natuurlijk moet ik oppassen voor meetfouten. Als je de maatbeker iets schuin houdt lijkt het volume verandert. Ook vroeg ik mij af of er misschien ijsklontjes onderwater klem zeten en zo het waternivo kunstmatig verhogen.

Maar het zal toch in de temperatuur zitten. Ik vroeg me af of de maatbeker misschien zou krimpen door het afkoelen. Maar dan zou het volume moeten toenemen. Maar, het water krimpt natuurlijk ook. 0.021 %/K. Dus als het water 20 graden afkoelt krimpt het 0.42%. 0.42% van 490 ml = 2 ml. Lijkt met toch nog te weinig.

Ik zal de proef eens over moeten doen met een groter brok ijs.

Oscar schreef: Mijn vraag was onderdeel van de discussie over het broeikaseffect. Maar op magische wijze is het een aparte vraag geworden. 

Sorry, ik was die magicus. Ik vond onze reacties op Wessel's vragen een beetje uit de hand lopen, en heb dit vreemd aflopende experiment daarom maar in een aparte vraag geplaatst. Dat had ik er beter direct even bij vermeld. Bij deze dan.......

 -------------------------------------------------

Het verhaal van die luchtbelletjes in dat ijs kan ik niet zien als oorzaak. Water wordt verplaatst door toegevoegde massa. Hier zitten we met een (ongetwijfeld schijnbare) discrepantie van 20 g water. Dat komt dan overeen met ruwweg 15 L lucht. Ik neem aan dat dat wel opgevallen zou zijn.

Ten tweede, lucht zélf ondervindt weer een meetbaar archimedes-effect in de omgevingslucht, zodat zelfs die 15 L lucht geen effect gehad zouden mogen hebben.

Zelf zat ik eerder te denken in de richting van uitzettingscoëfficienten (vooral van de maatbeker) maar met gegevens uit BINAS bij de hand kan dat volgens mij ook nauwelijks. Zelfs een plastic maatbeker met een lineaire uitzettingscoëfficiënt van 150·10^-6 per Kelvin zal bij 20 K afkoeling maar ruwweg 1% afwijken.

Ik vind het al met al een vreemd verhaal.

Hoi Oscar en Jan,

Natuurlijk hebben jullie gelijk dat in een ideale situatie alleen de massa van de lucht meespeelt. Maar ik zou me voor kunnen stellen dat bijvoorbeeld ook een capilaire werking meespeelt (het water 'trekt' zich een beetje op aan het ijs, waardoor er meer ijs onder water zit). In dat geval zou het volume van de lucht meespelen.

Verder zou het kraanwater wat onzuiver kunnen zijn. Misschien wat gassen die er in zitten die heel langzaam eruit 'lekken'?

Het zijn maar wat ideeën, en we zullen er achter moeten komen wat het echt is. Ik denk dat je vervolgexperiment met 1 groot blok ijs al wat antwoorden op zou kunnen leveren. Ook denk ik dat het slim is om het te vergelijken met een glas zonder ijs.

Succes!

Bas 

Beste Oscar,

Ik heb je goede voorbeeld gevolgd en een maatbeker met water en ijs gevuld en eigenlijk geen enkel meetbaar verschil in waterhoogte gemeten. Wat me wel opviel, is dat het nogal uitmaakt of de tafel waterpas is of niet. Weet je zeker dat je steeds op dezelfde plaats en naar dezelfde kant gericht de maatbeker hebt afgelezen? Zo niet, dan kan het heel goed daar aan liggen; bij mijn maatbeker maakte dat meer dan 5% uit, wat al een verschil van 25 mL zou betekenen.

Groet,
Melvin

Leuk dat ik niet de enige ben die het uitprobeert.

Ik ben het experiment net voor de 2e keer aan het doen. Maar ik zie toch weer een kleine maar duidelijke afname. Om 10.40 deed ik 300 ml water in mijn huis-tuin-en-keuken-maatbeker en deed daar een bak ijsklontjes bij. Het nivo steeg tot 565 à 570 ml. Vervolgens zette ik er een schaaltje op tegen het verdampen en zette het in de zon. Ik mat:
10.55: 565 ml
11.15: 565 ml
11.30: 560 ml
11.45: <560 ml
12.00: 555-560 ml
Het ijs is nu bijna helemaal gesmolten. De afname is 10-15 ml. Daar moet wel bij gezegd worden dat de  afleesnauwkeurigheid 5-10 ml. Het effect is dus klein maar m.i. toch significant.

De beker stond de hele tijd op een tafel en niemand heeft de tafel aangerkaakt. Dus daar kan het hem niet in zitten. Hoeveel water en ijs heb jij eigenlijk gebruikt? Zoals je hierboven ziet heb ik vrij veel gebruikt (ongeveer 1:1). Dat is ook nodig want anders zie je sowieso niets. Het ijs heeft een ongeveer 10% kleinere dichtheid (920 g/L) dan het water. Dus kan het nooit meer dan 10% van je ijsvolume zijn. In mijn geval dus zo'n 30 ml. 

Een probleem heb ik bij mijn tweede experiment opgemerkt. Als ik de ijsklontjes net in de maatbeker doe kruipt de meniscus omhoog op de plek waar de ijsklontjes de wand raken. Maar, dat is niet de plek  waar ik aflees. Het afgelezen nivo.

De bedoeling van mijn proef was eigenlijk om te onderzoeken of ik bij zout water wel een stijging zou zien. Dat heeft Jan heeft. Maar daar ben ik dus nog niet aan toe. Overigens vrees ik dat dat effect nog kleiner is. Enfin. Inmiddels heb ik een beker water in de vriezer gezet om het experiment ook met een grote ijsklont te kunnen doen.

Hoi,

Ik dacht van laat ik ook maar even reageren, want het antwoord is redelijk simpel. De structuur die ijs vormt zijn kristallen van watermoleculen bestaat terwijl water allemaal losse watermoleculen bestaat. Water zet uit als het bevriesd en als het kookt, omdat de maximale dichtheid wordt bereikt bij 4 graden Celsius. Zo heeft het water op grote diepte de temperatuur van ongeveer 4 graden.

Beste Bas,

Ik vind het leuk dat je reageert. Maar welke vraag beantwoord je eigenlijk?
Je legt (voor zover ik kan zien) uit waarom de dichtheid van ijs lager is dan dat van water.
Maar het onderwerp is: wat gebeurt er met de waterhoogte in een bak met water en ijs als het ijs smelt?
Het antwoord daarop is (theoretisch): niets! Maar mijn proefje lijkt nog steeds iets anders te laten zien.

Groet. Oscar

Hoi Oscar,

Ik gaf aan waarom het waterpeil zou moeten zakken als het ijs in de bak smelt. Omdat dus de dichtheid van water groter is dan die van ijs.

Beste Bas,

Lees dan eerst even de vraag over het broeikaseffect iets later op de lijst. Daar hebben we besproken waarom dat niet het geval is.

Groet. Oscar

Maar bij die uitleg ging het toch specifiek over zoet ijs en zout water? Hier is geen sprake van zout water.

Ik vermoed zelf dat het effect volledig te wijten is aan verdamping. Vooral door de toevoeging dat er een schaaltje bovenop gezet wordt. De lucht tussen het wateroppervlak en het schaaltje zal aan het begin redelijk droog zijn (met deze temperaturen) en de luchtvochtigheid zal er dus nog flink in kunnen toenemen.

De proef zal op zijn minst een keer uitgevoerd moeten worden in een gelijke situatie zonder ijsklontjes.

Als je het experiment nu iets anders uitvoert, zie je dat verschil dan ook? Ik bedoel.

Vul de maatbeker met water tot de rand. En doe pas dan de ijsblokjes erbij (voorzichtig zodat het water steeds tot de rand blijft staan). Er loopt dan natuurlijk een hoeveelheid water uit, maar dan heb je volgens mij een afleesfout min of meer uitgesloten. Het ijs steekt dus boven de rand uit. Als het goed is zou nu dus alleen het ijs moeten smelten en het waterpeil niet moeten zakken. Ik ben benieuwd of dat zo is.

Dag Oscar,

misschien heeft het zin om de bak met water en ijs op een elektronische weegschaal te zetten. Een gewone keukenweegschaal heeft een nauwkeurigheid van 1 gram, dus dan kun je in ieder geval zien of er water verdampt.

Groeten,

Bert