Superkoel ijs

Hoe koel je zo snel mogelijk je drankje?
Superkoel ijs 2

Opgelet

Dompel je blote handen niet onder in het superkoele water!

Wat heb je nodig?

  • Grote kom water
  • Houten lepel
  • IJsblokjes
  • Zout
  • Eetlepel
  • Drankjes
  • Thermometer

Aan de slag!

Stap 1: Meet de begintemperatuur van het water en leg een drankje in de kom

Stap 2
: Doe wat ijsblokjes in de kom

Stap 3
: Strooi enkele eetlepels zout over het ijs en roer zachtjes

Stap 4
: Volg de temperatuur van het water nauwgezet op

Wat gebeurt er?

Op enkele minuten tijd kan de temperatuur meer dan 20°C dalen!

Hoe zit dat?

Als je een drankje wil afkoelen, wil dat eigenlijk zeggen dat je de warmte-energie’ uit het drankje wil halen. De meest logische manier om dat te doen, is door het blikje in de kou te leggen. Bijvoorbeeld in de koelkast, of in de diepvriezer. Dat werkt als je voldoende tijd hebt. Het gaat traag omdat er weinig contact is tussen het drankje en de kou.

Warmte-overdracht gaat het beste via geleiding’, waarbij twee stoffen met elkaar in contact zijn. Gewoon in lucht, gaat het veel minder goed. Daarom helpt het om je blikje in koud water onder te dompelen. Dan is er heel veel contact tussen het warme blik en het koude water. Warmte kan dan makkelijk via geleiding van het blikje naar het omringende water getransporteerd worden.

Het komt er dus op aan om je water zo koud mogelijk te krijgen. Dat kan je doen door ijs toe te voegen, met wat extra zout. Zout verlaagt het vriespunt van water – en dus ook het smeltpunt van ijs. Dat wil zeggen dat ijs niet smelt bij 0°C, maar bij een lagere temperatuur. Dat is ook de reden waarom we zout strooien in de winter: het ijs zal sneller smelten.

Als water 10 procent zout bevat, smelt het al bij ‑6°C, met 20 procent bij ‑16°C, en zo kun je doorgaan tot het water verzadigd’ is (359g/​l water) en er geen zout meer kan oplossen: dan kom je aan ‑21,1 °C.

Waarom koelt ijs dat sneller smelt, ons drankje af? Omdat ijs warmte nodig heeft om te kunnen smelten. Hoe groter het temperatuurverschil, hoe meer warmte het ijs onttrekt aan de omgeving. Door zout toe te voegen, vergroten we het temperatuurverschil, waardoor er veel meer warmte aan het omringende water én aan het drankje wordt onttrokken. De temperatuur van het blikje daalt dus pijlsnel!

Wetenschap en techniek:
1.1 De leerlingen kunnen gericht waarnemen met alle zintuigen en kunnen waarnemingen op een systematische wijze noteren.
1.15 De leerlingen kunnen illustreren dat een stof van toestand kan veranderen.
Wiskunde, exacte wetenschappen en technologie:
A-stroom 6.26: De leerlingen leggen de verschillende transportmogelijkheden van thermische energie uit in authentieke contexten.
B-stroom 6.10: De leerlingen brengen waarneembare fysische verschijnselen in verband met temperatuursveranderingen.
A-stroom 6.43 / B-stroom 6.27: De leerlingen gebruiken met de nodige nauwkeurigheid de gepaste meetinstrumenten, meetmethoden en hulpmiddelen om metingen, observaties, experimenten en terreinstudies uit te voeren.
Leercompetenties:
A-stroom / B-stroom 13.12: De leerlingen voeren een oplossingsstrategie systematisch uit i.f.v. een onderzoek of een probleem.
A-stroom / B-stroom 13.13: De leerlingen formuleren een antwoord op een onderzoeksvraag of hypothese aan de hand van aangereikte richtlijnen.