Paragraaf 3.3 - Veranderen van fase

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 1

3.3 - veranderen van fase

Leerdoelen van paragraaf 3.3

• Je kunt de zes fase-overgangen van stoffen benoemen en beschrijven. 
• Je kunt beschrijven hoe de fase-overgangen van water een belangrijke rol spelen bij allerlei weersverschijnselen.
• Je kunt met het deeltjesmodel verklaren hoe het komt dat de temperatuur een belangrijke rol speelt bij smelten en verdampen.

Introductie

’s Winters zijn bomen en struiken na een koude nacht soms opeens bedekt met een dikke laag rijp. Als de dooi invalt, wordt het ijs waar je gisteren nog op schaatste, snel onbetrouwbaar. In al deze situaties heb je te maken met water dat van fase verandert. 

Fase-overgangen

Als ijs smelt, zie je water van fase veranderen. De vaste fase gaat dan over in de vloeibare fase. Daarom noem je smelten een fase-overgang. 

 Er zijn zes fase-overgangen 

• smelten: een vaste stof wordt een vloeistof. 

• verdampen: een vloeistof wordt een gas. 

• condenseren: een gas wordt een vloeistof. 

• bevriezen: een vloeistof wordt een vaste stof. 

• vervluchtigen: een vaste stof wordt een gas. 

• rijpen: een gas wordt een vaste stof.

1.

2.

3

4.

5.

6.

rijpen

vervluchtigen

smelten

stollen

condenseren

verdampen

Fase-overgangen en het weer

De fase-overgangen van water spelen een belangrijke rol bij allerlei weersverschijnselen.

Stollen en bevriezen

Voor de overgang van vloeistof naar vaste stof bestaan twee woorden: stollen en bevriezen. Van water zeg je dat het bevriest, van kaarsvet dat het stolt. Welk woord je gebruikt, hangt af van de temperatuur. Als een vloeistof vast wordt bij een temperatuur van 0 °C of lager, noem je dat ‘bevriezen’. Als hetzelfde gebeurt bij een hogere temperatuur, gebruik je het woord ‘stollen’.

Smelten

Als het gaat dooien, smelt de ijslaag op plassen en vijvers snel weg. Boomtakken die pas nog wit waren van de rijp, worden nu weer kaal, terwijl de waterdruppels naar beneden vallen. Vast water (ijs) wordt weer vloeibaar water.

Verdampen

Als na een regenbui de zon schijnt, zijn de straten al gauw weer droog. Plassen worden steeds kleiner en verdwijnen ten slotte helemaal. Dat komt doordat het regenwater bij warm weer snel verdampt: zichtbaar water wordt onzichtbare waterdamp.

Condenseren

Als warme lucht ’s nachts afkoelt tegen een koud voorwerp, condenseert de waterdamp die in de lucht zit. Op grassprieten en bladeren verschijnen dan kleine waterdruppels (figuur 2). Onzichtbare waterdamp wordt zichtbaar water. Dat zichtbare water noem je dauw.

Bevriezen of stollen

Als het vriest, ontstaat er een laag ijs op het water in plassen en vijvers. Het bovenste laagje water bevriest: het vloeibare water wordt vast. Als het blijft vriezen, groeit het ijslaagje van onderaf steeds verder aan.

Dichte mist ontstaat als er veel waterdruppels in de lucht hangen. Na een heldere dag ontstaat er plots dichte mist.
Wat kun je dan zeggen over de temperatuur?

1. het is kouder geworden
2. de temperatuur is het zelfde gebleven
3. het is warmer geworden

Vervluchtigen

Als de lucht erg koud en droog is, wordt een laag sneeuw geleidelijk dunner. Toch zie je geen plasje water bij de sneeuw liggen. Dat komt doordat sneeuw onder die omstandigheden niet smelt, maar langzaam verandert in waterdamp. De sneeuw vervluchtigt langzaam. 

Rijpen

Als de temperatuur ’s nachts daalt tot onder 0 °C, ontstaat er geen dauw, maar rijp. De waterdamp in de lucht gaat over in kleine ijskristallen die boomtakken en grassprieten een prachtig wit uiterlijk geven.

Opdrachten maken

Maken de opgaven uit het boek van 3.3