Hoi Stijn,

Leuke vraag!

Ik denk dat je er van uit kunt gaan dat water bevriest bij nul graden, of het nou stroomt of niet. Een snel stromende rivier zal echter wel meer wrijving hebben, wat er voor zorgt dat de temperatuur minder snel zo laag zal worden. Verder zullen er zoals je zegt drukverschillen zijn, maar ik weet niet goed wat daar de invloed van is.

Ik was net even wat aan het googlen, en ik vond een wetenschappelijk artikel met een numeriek model van bevriezende rivieren. Zie de bijlage. Ik heb het zelf niet uitgebreid bestudeerd, maar je vindt het vast interessant.

Groetjes,

Bas 

Hoi Stijn,

Ik weet het niet zo zeker als Bas. Hij heeft wel gelijk dat de temperatuur van stromend water (door wrijving) wat hoger zal blijven. Maar, het blijft nog wel de vraag of bewegend water niet op een andere manier (en eventueel bij een lager temperatuur) zal bevriezen. Moet ik vast het artikel bekijken.

Als het water gelijkmatig (laminair) stroomt (b.v. in het midden van de rivier) zal het wel op dezelfde manier bevriezen als stilstaand water. Immers: dan weet het water zelf niet dat het  beweegt.

Je noemt nog de druk. De smelttemperatuur van water hangt inderdaad af van de druk. Maar, de druk zal door beweging niet of nauwelijks veranderen. Op grote diepte is de druk wel hoger.

Verder heeft natuurlijk de zoutconcentratie een grote invloed. In de oceaan vind je nog aardig wat water met een temperatuur onder nul graden. Bij voorbeeld in de buurt van poolijs. Maar ook op de bodem van de oceaan.

Nog iets anders. Soms is bij temperaturen onder nul graden toch stromend water nodig. Dat kan, als je je buitenkraan maar open laat staan. Ik weet alleen niet of de oorzaak dan in het bewegen ligt. Het water komt dan immers van binnen met een hogere temperatuur. Het is dan wel zo dat je de kraan niet mag sluiten. Dan bevriest alles.

PS: Ik heb het artikel even bekeken. Dat gaat over de snelheid waarmee ijs aangroeit. Niet over de temperatuur waarmee het bevriest (daarvoor nemen ze gewoon 0 graden). Het artikel gaat dus vooral over warmtetranspoort. Ook belangrijk...

Juist die aangroei snelheid is belangrijk! Want als die op een bepaald punt in de rivier of waterleiding groter dan nul is, bij een bepaalde stroomsnelheid en een bepaalde temperatuur van het aangeleverde water, dan zal de rivier of waterleiding op dat punt uiteindelijk dichtvriezen. En dat is dus al bij een watertemperatuur van nul graden Celsius. Door de stroming is het alleen wat lastiger om het water tot de vriestemperatuur gekoeld te krijgen en als de stroming sterk genoeg is om de aangroeisnelheid tot nul te reduceren dan wordt die temperatuur nooit bereikt en zal de rivier of leiding op die plek dus ook niet dichtvriezen. Daarbij moet je tevens bedenken dat ijsvorming (en internewrijving) op zichzelf warmte levert en het water stroomafwaarts van de ijsvorming iets opwarmt. Die opwarming moet dus kleiner zijn dan de afkoeling door andere factoren, om een ijsvorming groter dan nul te krijgen.

Lees ook dit eens: https://www.knmi.nl/kennis-en-datacentrum/uitleg/ijs