[natuurkunde] ijs = goed koelmiddel

Choco__

"Ijs is een zeer goed koelmiddel.”

ik vind het wel een beetje moeilijk om deze bovenstaande stelling te "verklaren", zou iemand mij kunnen helpen aub?

ik heb tot nu dit:
Verklaring: ijs wordt vooral gebruikt om te koelen.

Jan van de Velde

Wederom geen verklaring: je doet niets anders dan min of meer de stelling herhalen.
Leg uit welke eigenschap(pen) ijs heeft die het tot een goed koelmiddel maken.

kwasie

Dus eerst moet je vast stellen wat de eigenschappen zijn voor een goed koelmiddel,
anders kun je ook niet bepalen of ijs,koper of rubber voldoet of niet.

Choco__

eigenschap van ijs is dat het bij de smelttemperatuur een ca. 10% lagere dichtheid heeft dan vloeibaar water.
In de thermodynamica heeft de lage dichtheid van ijs tot gevolg dat het onder hogere druk een lagere smelttemperatuur heeft.
De lagere dichtheid van ijs heeft als gevolg dat ijs op water blijft drijven, en daardoor een isolerende laag vormt die ondiep water in de winter voor totale bevriezing behoedt. Dit heeft waarschijnlijk een grote rol gespeeld bij het ontstaan van het leven op aarde. Water krijgt vanaf 275 watermoleculen de typische ijskristalstructuur.

Is dit juist? kan iemand mij verder helpen te verklaren aub?

Jan van de Velde

zo begint het al iets meer op een verklaring te lijken, maar nérgens ga je richting "goed koelmiddel".

Het typische van water is dat het in alle fasen vast-vloeibaar-gas een van de hoogst bekende zo niet dé hoogst bekende soortelijke warmtecapaciteit heeft van alle stoffen, en tevens de hoogste smelt- en verdampingswarmten. Dit betekent dat je met relatief kleine hoeveelheden stof relatief grote hoeveelheden warmte kunt aan- of afvoeren.

Choco__

oké, maar ik vind het niet zo goed op google over dat "ijs". het geen dat ik gevonden had was dat ik getipt heb in mijn voorafgaande topic, kan u mij verder helpen aub?

kwasie

Jan van de Velde schreef: zo begint het al iets meer op een verklaring te lijken, maar nérgens ga je richting "goed koelmiddel".

Dit komt omdat je niet hebt vast gesteld waaraan een goed koelmiddel moet voldoen.

Het gevolg is dat wanneer je informatie verzamelt niet kan bepalen wat wel en wat niet van belang is,
want je hebt niets om de nuttigheid van de informatie mee te bepalen.
Namelijk, verteld de informatie iets over de eigenschappen waarna je opzoek bent.

Uiteindelijk kom je met iets over de invloed m.b.t. het ontstaan van het leven, wat totaal niets te maken heeft met waar je naar op zoek bent.

Dus welke eigenschappen zijn van belang voor een koelmiddel?

P.s. moet je vertellen waarom ijs een zeer goed koelmiddel is? In de zin of al vast staat dat de stelling correct is,
of moet er aangetoond worden of het waar is?

Jan van de Velde

op google vind je dat wel in het engels
probeer maar eens met why is ice a good cooling agent?

En verder hoef je dat niet op google te gaan zoeken. Het is ongetwijfeld de bedoeling dat je dat, met alles wat je intussen over verwarmen en koelen zag langskomen in je oefeningen, in combinatie met goed gelezen en begrepen teksten uit je informatieboek, zelf zou kunnen bedenken. Maar in géén geval antwoorden gaan geven die niks met de vraag te maken hebben, of verklaringen die niks verklaren maar slechts wat stellen of de vraag herhalen.

liamgek

Een kleine hint: Waarvan heeft water, thermodynamisch gezien, een veel hogere waarde dan andere stoffen?

Choco__

ah oke, bedankt voor de hulpjes !! ja, ik heb eigenlijk nog niet zoveel geprobeerd om in het engels te zoeken .. maar inderdaad het helpt wel!

nu, wat ik gevonden heb is:
ijs is om af te koelen en zijn diepgevroren en bevroren dingen coolandbecause (dit stukje kon ik niet zo goed vertalen..)
ijs heeft de mogelijkheid om meer warmte-energie te absorberen dan waterinscientific termen en ijs heeft daarnaast ook een grote latente smeltwarmte waardoor het een beter koelmiddel dan water maakt.

Is dit een goede verklaring of ik wat ik kan verbeteren aub?

Jan van de Velde

de beste verklaring staat nog altijd in post nr 5 hierboven.

Choco__

ah oke. bedankt

kwasie

Om te koelen moet warmte-energie worden opgenomen uit het gene dat gekoeld moet worden,
en het afstaan aan iets anders (omgeving).

Hier is het nog geen koel-middel, maar de installatie als geheel.

Stel je voor, een plaat met een kaars eronder, om de plaat te koelen is ook mogelijk:
een metalen mantel, met een groot oppervlak (ruwheid) (http://www.techzine.nl/upload/86.jpg)
dit zal beter koelen dan een emmer met stilstaand water.

Dit komt door zowel de geleiding, als de geometrie.

Wanner we kijken naar een verwarming, dan is de radiator wat voor de geleiding en geometrie zorgt.
Stel dat we hier een koel installatie van maken, door bijvoorbeeld 2 stuks in verschillende ruimten, met verschillende temperaturen te verbinden.
En het geheel rond te pompen.

Dan zijn de eigenschappen voor een goed middel:

Warmte capaciteit (er hoeft minder massa rondgepompt te worden, hogere buffer werking)
massa (meer massa rondpompen kost meer energie, dit zit dus al in warmte capaciteit)
volume (10.000 m³ vervoeren of 10 m³ vervoeren)
kostprijs (duurdere prijs...)
reactie met het systeem (corrosie, faseovergang afhankelijk van de bedrijfstemperatuur )
warmte geleiding (koper 390 W/(m*K) ijs 2,1 W/(m*K) de oppervlakte wordt bepaald door de radiator, niet het koelmiddel) => koel snelheid.
giftigheid (veiligheid)
Is het rond te pompen, door welk type pomp. (met een verdringerpomp is het mogelijk koperen balletjes in ammoniak rond te pompen, met een waaierpomp niet)

En er is vast not wel meer te verzinnen.
En ook veel meer situaties.

Bij een koelmiddel, zonder gegevens over een situatie denk ik aan ijs rondpompen langs een radiateur,
dat beoordeel ik niet als zeer goed koelmiddel, en daarbij is water beperkt in een temperatuur gebied.

Wanneer er een ruimte is van 60 graden die gekoeld moet worden,
dan is het handig er ijs in te gooien, afgezien van de plas water.
Maar droogijs (vaste CO₂) kan ook, dan is er geen plas water.

Wat is beter? Hebben we 20 kilo van beide, of 20 liter.
Zijn de kosten belangrijk, de energie kosten voor het maken van ijs/droogijs, of de transport kosten.

Ondanks dat droogijs eventueel beter is dan ijs, zou ijs nog steeds zeer goed zijn.
Omdat hier het middel de omgeving synchroniseert.

Nu zijn er criteria om te bepalen wat beter is. (per situatie, niet in het algemeen)
We kunnen stellen dat ijs/water goed scoort op:

Kosten
Giftigheid
Warmtecapaciteit
pompbaarheid (water)

Maar slecht op:

corrosie
pompbaarheid (ijs)
conductiviteit (op te lossen met geometrie, maar dat is geen eigenschap van het middel)

De vraag is, waarom is ijs een goed koelmiddel, misschien mag het niet eens de fase overgang naar water ondergaan.
Dan speelt de latente warmte ook niet mee, en dan is ijs:

2060 J/(kg*K) gemiddeld, niet meer ZEER goed.
Een stof met een beperkt temperatuur bereik (onder normale druk)
Lage warmte geleiding.
Slecht rond te pompen

liamgek schreef: Een kleine hint: Waarvan heeft water, thermodynamisch gezien, een veel hogere waarde dan andere stoffen?

Dat water op 1 of meerdere eigenschappen goed scoort maakt het nog niet goed.

Dit gaat misschien te diep op de vraag in,
en hoge warmtecapaciteit, latente warmte en toegankelijkheid was misschien al genoeg.
Dit is om te laten zien hoe open een vraag kan zijn voor interpretatie, wanneer het niet goed is af gekaderd.
En om een stukje analyse te laten zien.

Choco__

Is dat Jan van de Velde post #5. Nu nog altijd het beste of niet meer? En ja het is een hoofdstuk over faseovergangen. En ik moet de stelling verklaring natuurlijk dat de maken heeft met faseovergangen.

bedankt voor hulp

Jan van de Velde

kwasie schreef:
Dit gaat misschien te diep op de vraag in,
en hoge warmtecapaciteit, latente warmte en toegankelijkheid was misschien al genoeg.

precies dát ja.....

KISS

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] ijs = goed koelmiddel

ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel

Re: ijs = goed koelmiddel