Een Proefje met luchtdruk is vaak goed voor spektakel in de klas (of thuis). Dit proefje is super spectaculair, heel gemakkelijk uit te voeren en veilig. Geheel in de stijl van de “Proefjes die Boem Doen” kun je met huis- tuin- en keukenmateriaal de proef uitvoeren.
Het uitvoeren van de proef is het gemakkelijkste uit te leggen met een video:
Benodigdheden
- Een camping-brandertje of een bunsenbrander
- Een kroezentang of een flinke barbecue-tang
- Een leeg blik aanmaak-limonade. Trek met een tangetje de plastic schenktuit uit het blik
- Een bak gevuld met koud kraanwater. Een glazen bak is leuk omdat er dan meer te zien valt, maar niet per sé nodig.
- Een pipet of theelepel
Uitvoering (zie ook de video)
- Zet de brander en de bak koud water naast elkaar. De brander rechts van de bak, als je rechtshandig bent.
- Doe ongeveer 25 mL water in het blik (een half borrelglaasje, een bodempje, een klein beetje)
- Verhit het water in het limonadeblik boven de brander met een kroezentang en laat het (bijna) droog koken. Blaas tijdens het verwarmen af en toe over de opening van het limonadeblik. Je kunt dan goed zien dat er waterdamp ontsnapt uit het blik (zie ook de uitleg verderop in dit artikel).
- Ga door met verwarmen tot het water is verdampt en het blik flink heet is geworden. Dat duurt tussen de twee en drie minuten. Je kunt controleren of er nog (vloeibaar) water is door voorzichtig het blik heen en weer te schudden boven de vlam. Als je niets meer hoort klotsen, is het meeste water verdampt.
- Dompel de opening van het blik met een snelle beweging onder water. Baboem.
- Draai het blik, zodra het in elkaar geklapt is, weer rechtop. Als het blik tijdens de implosie niet is opengebarsten heeft het zich gevuld met water uit de bak.
 |
 |
 |
 |
Verklaring
- Door de hitte van de vlam verdampt het water in het blik en wordt de lucht in het blik heet. Hete lucht en waterdamp nemen veel meer ruimte in dan koude lucht en vloeibaar water.
- Omdat het blik open is aan de bovenkant kunnen de hete lucht en waterdamp ontsnappen. Het blik wordt dus niet alleen heet, maar ook leeg! In het hete blik is veel minder lucht aanwezig dan in het koude blik.
- Als het blik op z’n kop in het koude water wordt gezet koelt het restje aanwezige lucht heel snel af. Koude lucht krimpt en daardoor daalt de luchtdruk in het blik heel snel.
- De luchtdruk buiten het blik is niet veranderd en dus veel groter geworden dan de luchtdruk in het blik. Daardoor gebeuren er twee dingen tegelijk:
- Het blik wordt in elkaar geduwd door de luchtdruk rond het blik.
- Het water in de bak wordt door de luchtdruk erboven in het blik geduwd. Dat gebeurt ook bij het proefje “Een kaarsje onder glas“, maar dan veel langzamer.
Over het wolkje “waterdamp” die je ziet als je over de opening van het blik blaast tijdens het verhitten:
- Als je over de opening van het blik blaast koel je de hete lucht af. De hete waterdamp condenseert dan en wordt weer vloeibaar. Het wolkje “waterdamp” bestaat uit piepkleine druppeltjes vloeibaar water. Een echt wolkje dus, net zoals je waterdamp in je adem kunt zien op een koude dag. En net zoals mist op een koude ochtend. En zoals de witte wolken die drijven in de blauwe lucht.
Wolken in de lucht bestaan uit piepkleine, vloeibare druppeltjes water. In koude lucht condenseert waterdamp tot kleine druppeltjes die worden meegevoerd met de wind.
Proefje over hetzelfde onderwerp
Een kaarsje onder glas: Water stijgt als de kaars dooft onder een stolp. Deze proef lijkt (op een bepaalde manier) heel erg op de proef met het limonadeblik. Ook hier wordt lucht eerst opgewarmd (door het waxinelichtje) en daarna weer afgekoeld (als het waxinelichtje dooft). Door het afkoelen daalt de luchtdruk onder de stolp, waardoor het water rond de stolp naar binnen wordt geduwd.
Bijna alle limonade op het bord wordt onder de fles geduwd door de luchtdruk van de buitenlucht.
Onderwerpen: krimpen, lucht, luchtdruk, uitzetten, vacuum, warmte, water, waterdamp
Categorieën: basisonderwijs, groep 3 en 4, basisonderwijs, groep 5 en 6, basisonderwijs, groep 7 en 8, natuurkunde, voortgezet onderwijs, onderbouw h/v, Proefjes die Boem Doen, voortgezet onderwijs, vmbo, voortgezet onderwijs