Springen naar inhoud

Waarom smelt zeewater sneller dan zoet water?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Herman66

    Herman66


  • >100 berichten
  • 125 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 april 2014 - 11:20

Test gedaan en tot mijn grote verbazing smolt het bevroren zeewater sneller? Iemand een idee?


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

druipertje

    druipertje


  • >250 berichten
  • 374 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 april 2014 - 11:35

Sneller of bij lagere temperatuur? Zout verlaagt wel het smeltpunt (en verhoogt kookpunt), maar volgens mioj wordt juist de warmtecapaciteit hoger (maar dat weet ik niet zeker)


#3

Herman66

    Herman66


  • >100 berichten
  • 125 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 april 2014 - 11:53

Sneller of bij lagere temperatuur? Zout verlaagt wel het smeltpunt (en verhoogt kookpunt), maar volgens mioj wordt juist de warmtecapaciteit hoger (maar dat weet ik niet zeker)

 

Temperatuur maakt niet zo veel uit. Bij verschillende temperaturen de test gedaan en telkens smolt het zeewater sneller! Heb beide natuurlijk ook laten bevriezen maar daar geldt het omgekeerde.


#4

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 april 2014 - 12:32

 

Temperatuur maakt niet zo veel uit. Bij verschillende temperaturen de test gedaan en telkens smolt het zeewater sneller! Heb beide natuurlijk ook laten bevriezen maar daar geldt het omgekeerde.

Zout water heeft een lagere soortelijke warmtecapaciteit dan zoet water, en dus ook minder warmte nodig om te ontdooien. https://nl.wikipedia...wiki/Zout_water

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#5

Herman66

    Herman66


  • >100 berichten
  • 125 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 april 2014 - 13:02

Zout water heeft een lagere soortelijke warmtecapaciteit dan zoet water, en dus ook minder warmte nodig om te ontdooien. https://nl.wikipedia...wiki/Zout_water

 

Dan geldt dat ook voor gewoon zeewater!? Zeewater warmt dan makkelijker op dan dat het afkoelt?


#6

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8787 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 april 2014 - 13:55

Temperatuur maakt niet zo veel uit. Bij verschillende temperaturen de test gedaan en telkens smolt het zeewater sneller! Heb beide natuurlijk ook laten bevriezen maar daar geldt het omgekeerde.


Ik neem aan bij verschillende omgevingstemperaturen. Het smeltpunt hangt alleen af van de druk, en is voor zout water lager dan voor zoet water. Het verschil met de omgevingstemperatuur is dus groter, waardoor de wartestroom groter is, en het sneller smelt.

Zou je het in een omgeving van -1 graad proberen dan zul je zelfs vinden dat zeewater wel smelt, maar zoet water niet (niet langzaam, maar gewoon helemaal nooit).
Victory through technology

#7

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 april 2014 - 18:20

Dan geldt dat ook voor gewoon zeewater!? Zeewater warmt dan makkelijker op dan dat het afkoelt?

Neen, de soortelijke warmtecapaciteit zorgt voor het volgende:

1) zeewater warmt makkelijker op dan zoet water

2) zeewater koelt makkelijker af dan zoet water

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#8

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8787 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 april 2014 - 01:25

Toch denk ik dat het verschil in smeltpunt hier het dominante effect is. An sich is het waar dat zeewater (of gewoon water met ca 3.5% zout erin) een lagere specifieke warmtecapaciteit heeft dan puur water. Dat scheelt ongeveer 5%.

Maar of dat belangrijk is? Tijdens het smelten zit je met een constante temperatuur: tussen het moment van het beginnen met smelten en het smelten van het laatste vaste stukje veranderd de temperatuur niet. Het probleem is echter dat zoutwater geen enkelvoudige stof is, en het niet netjes uniform bevriest. Als je zeewater bevriest dan vriest er als het water puur water uit, en hoopt het zout zich op in het overgebleven water. Op een gegeven moment bevriest dit zoute water als geheel, maar bij een veel lagere temperatuur.

Bij ontdooien gebeurt uiteraard het omgekeerde. Bij zuiver water ontdooit alles netjes uniform. Bij bevroren zout water zullen de plaatsen met de hoogste zoutconcentratie als eerste smelten, gevolgd door het steeds zuiverdere ijs dat uiteindelijk bij -2 graden 'ontdooit' in het zoutige water eromheen.
Victory through technology

#9

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 april 2014 - 01:51

Toch denk ik dat het verschil in smeltpunt hier het dominante effect is. An sich is het waar dat zeewater (of gewoon water met ca 3.5% zout erin) een lagere specifieke warmtecapaciteit heeft dan puur water. Dat scheelt ongeveer 5%.

Mij lijkt dat niet. Ik denk eigenlijk dat de smeltenthalpie het dominante effect is in de meeste gevallen, maar dan zal Herman zijn experimenten wat nauwkeuriger moeten omschrijven. Ik vind de smeltenthalpie van zout en zoet water ook niet meteen terug.

 

Dit omdat de warmteaanvoer voor beide stoffen waarschijnlijk hetzelfde is, en het sneller smelten dus enkel af gaat hangen van hoeveel warmte je nodig hebt om dan ook effectief te smelten, niet zozeer van de temperatuur waarop dat gebeurt.

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#10

Herman66

    Herman66


  • >100 berichten
  • 125 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 april 2014 - 07:01

Ik heb een hele simpele test gedaan. 2 emmertjes, de ene emmer gevuld met zeewater en de andere met zoet water (3/4 liter en geen deksel erop). Beide emmertjes in de vriezer geplaatst en wat iedereen logisch vindt bevroor het zoete water het snelst. Vervolgens na 2 dagen de emmertjes uit de vriezer gehaald en op een beschutte plek laten ontdooien bij een temperatuur van rond 4/5 graden. Tot mijn grote verbazing was het zeewater na ongeveer 4 uur bijna geheel ontdooid terwijl het zoete water aan het eind van de dag (ongeveer 12 uur) nog steeds niet geheel ontdooid was.

 

Bij het bevriezen en ontdooien van zoet water is de energie toe- en afvoer mooi in balans. Bij zeewater ligt dat geheel anders. Dat bevriest pas bij -2 graden of "veel" lager terwijl het ontdooit bij een temperatuur die hoger ligt dan - 2 graden! Eigenlijk zou je kunnen stellen dat het elk jaar opnieuw bevriezen en ontdooien van zeewater warmte genereert! Of zie ik dat verkeerd? 

 

Heb deze vraag ook bij Amerikaanse wetenschappers (NSIDC) voorgelegd. Voorlopig komen ze niet verder dan dat het een zeer interessante vraag is.

Ben benieuwd naar jullie mening hierover?


#11

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8787 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 april 2014 - 14:41

Het is allemaal lastig te onderzoeken, maar wat wellicht inzicht geeft is het plaatsen van een thermometer in die emmertjes, gekoppeld aan iets dat de temperatuur op een aantal tijdstippen opslaat (datalogger).

Je kunt dan zien dat het zeewater op een lagere temperatuur bevriest dan het zuivere water, maar ook op een lagere temperatuur ontdooit (gemiddeld door het hele volume).

Het bevriezen en weer ontdooien zal netto geen energieverschil opleveren, maar dat kan best zo lijken omdat het in de praktijk gewoon best lastig is om het goed te meten.


Wat wel een aardig proefje is: Begin met een emmertje zeewater, zeg een liter, en laat dit een beetje bevriezen. Schep het ijs eruit, en wacht tot er weer wat uit vriest, wat je er ook weer uit schept, etc. Je zult zien dat de achterblijvende oplossing steeds zouter wordt (wat er eruit schept is bevroren water zonder zout erin). Op een gegeven moment is het zo zou dat het bij -18 niet eens meer bevriest (wel bij -21, maar dan zit je op het punt waarbij het zout gewoon begint neer te slaan).
Victory through technology





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures