Springen naar inhoud

[vloeistof phy]discussie over balans van water als ijs smelt


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Mic2000

    Mic2000


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 december 2006 - 20:49

Beste mensen, ik had met mijn vader een gesprek over het smelten van ijs in water als het ijs drijft. Zie het als een stuk ijs dat drijft zoals je wel eens foto's op de Noordpool ziet. Tijdens onze discussie gingen we er even vanuit dat de dichtheid van ijs even groot is als water(wat niet is, maar voor de discussie was het wel zo). De helft van het ijs(in iedergeval als het ze balans heeft gevonden) steekt wel boven het water uit, en de andere helft niet, zoals aangegeven in de volgende tekening (1):

Geplaatste afbeelding
smeltend_ijs.jpg

Mijn vader gaat er van uit dat als het ijs eenmaal in het water is gegaan en het water niveau is gestegen totdat het in evenwicht is(3), er geen water niveau verandering meer plaatsvind tijdens het smelten.

Terwijl ik er juist van uit ga dat als het onderste deel van het ijs dat in het water is smelt (4) (aangezien de dichtheid gelijk is, dus evenveel ruimte in neemt aan water uiteindelijk), het ijs dat bovenop ligt ook deels in het water komt, dus volume in beslag neemt waar eerst water was. Hierdoor moet het water op andere plekken plaats zoeken en zo stijgt het water. En uiteraard vind het ze balans dus is het geen (5) maar (6) hoe het er uiteindelijk uit ziet. Het waterniveau in mijn tekening is bij (6) een kwart vakje hoger dan bij (3). Het leek mij vrij logisch aangezien er een deel van het volume wat nu in het water zit eerst in de lucht was. En dit nu ook in het water terech is gekomen.

Mijn pa ze theorie is dat het ijsblok een druk op het water uitoefend waardoor het water omhoog gaat, als het blok kleiner wordt, is er minder druk dus weer een lager water niveau, maar vanwege een deel dat gesmolten is compenseerd dat dus blijft het niveau van het water vanaf het begin dat het ijs erin is gegaan(3) tot het einde dat alles is gesmolten hetzelfde. Oftewel, het waterniveau blijft vanaf fase (3) gelijk. Waar ik het dus niet mee eens ben.

Mijn vraag is dus, is dit zo als de dichtheid van ijs gelijk is aan die van water? En is dit ook zo als we het hebbe over de echte dichtheid van ijs en water?

Alvast bedankt voor de reacties!

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

#2

aaargh

    aaargh


  • >1k berichten
  • 1279 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 december 2006 - 21:48

Zowel als de dichhetid van water en ijs verschillend zijn of als ze gelijk zijn, het waterniveu blijft hetzelfde. Voor je nu begint te zeggen dat de Noordpool best mag afsmelten, zoetwaterijs heeft een andere dichtheid dan die van zout water dus zal het niveau wel stijgen. Om nog niet te spreken van de desastreuze gevolgen van de ontzilting van het water.

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 december 2006 - 21:48

Mijn vader gaat er van uit dat als het ijs eenmaal in het water is gegaan en het water niveau is gestegen totdat het in evenwicht is(3), er geen water niveau verandering meer plaatsvind tijdens het smelten.

Vaders hebben altijd gelijk........ :?:

Maar zonder gekheid, je vader hééft (hier) gelijk.

Mijn vraag is dus, is dit zo als de dichtheid van ijs gelijk is aan die van water? En is dit ook zo als we het hebben over de echte dichtheid van ijs en water?

Zolang de dichtheid van ijs kleiner (doet er niet toe hoeveel kleiner) of gelijk is aan die van water blijft dat gelden.

Probeer eens te denken in kilogrammen ijs en water, in plaats van in liters. Misschien wordt het dan helderder. :)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

Sybke

    Sybke


  • >250 berichten
  • 599 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 december 2006 - 00:35

Het plaatje klopt niet. Als het water en het ijs dezelfde dichtheid zouden hebben, zou er geen ijs boven de waterspiegel uitsteken. Juist dat uitstekende stuk zorgt ervoor dat de vloeistofspiegel in het plaatje stijgt tussen 3 en 6, omdat dat uitstekende stuk kleiner wordt naarmate het ijs smelt.

#5

Mic2000

    Mic2000


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 december 2006 - 08:21

Maar is het dan dat door het gewicht van het object wat boven het water uitsteekt al zo zwaar is dat het object niet in het midden blijft, maar dat het dieper het water in gaat totdat het wel zijn evenwicht vind(als die dat doet). Waardoor het water al meer stijgt in het begin dan op mijn oorspronkelijke tekening? PS: Het bedenken hoe het zit in Kg vind ik een beetje raar om te beredeneren...

#6

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8801 berichten
  • VIP

Geplaatst op 18 december 2006 - 12:47

Het verhaal dat de waterspiegel gelijk blijft bij het smelten van een drijvend stuk ijs is correct. Echt ijs drijft in water, en steekt er door zijn lagere dichtheid ongeveer 1/10e bovenuit. Door het smelten verkleint het volume, en dat wordt exact opgevangen doordat het uitstekende stuk 'verdwijnt'.

Wat ijskappen en dergelijke betreft: bovenstaande gaat natuurlijk niet op als het ijs op een landmassa rust, wat met name bij de zuidpool wel zo is.
Victory through technology

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44867 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 december 2006 - 15:01

Het bedenken hoe het zit in Kg vind ik een beetje raar om te beredeneren...


afgeronde cijfers:

10 kg water neemt een volume in van 10 L

Eén kg ijs neemt een volume in van 1,1 L

Voeg beiden bijeen in een maatemmer.

Volgens Archimedes verplaatst één kg ijs één kg water
(NB: het gaat hier om drijvende objecten). 1kg water wordt verplaatst, 1 kg water heeft een volume van 1 L, dat kan alleen maar omhoog.
Door toevoegen van het ijsblok stijgt het niveau in de emmer dus van 10 naar 11 L.

Er steekt nog 0,1 L ijs boven het wateroppervlak uit, eens zien of dat er toe doet:

Al het ijs gaat smelten en wordt van 1 kg ijs nu een kg water. Een kg water neemt een volume in van 1 L.
Sommetje nog steeds 11 L. :)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures