Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen:
15 frågor / svar hittades
Kan vatten frysa vid lufttemperaturer över noll grader.
Fråga:
En fråga jag fått från elev under praktik:
Ett tunt lager vatten ligger på ett fat som är isolerat mot underlaget. På natten sjunker lufttemperaturen till 1 grader och det är molnfritt. Kan vattnet på fatet frysa? Motivera ditt svar!
Hur ska jag svara på bästa sätt?
/Jack E, Lunds Universitet, Lund 2014-08-10
En fråga jag fått från elev under praktik:
Ett tunt lager vatten ligger på ett fat som är isolerat mot underlaget. På natten sjunker lufttemperaturen till 1 grader och det är molnfritt. Kan vattnet på fatet frysa? Motivera ditt svar!
Hur ska jag svara på bästa sätt?
/Jack E, Lunds Universitet, Lund 2014-08-10
Svar:
Ja, vattnet kan frysa. Det finns två effekter som kan kyla vattnet så det fryser: utstrålning och förångning.
Om det är molnfritt är det nästan ingen instrålning av värmestrålning (infrarött/mikrovågor) från himlen. Utstrålningen är emellertid vad som motsvarar 1oC. Det betyder att vi har mer utstrålning än instrålning: temperaturen hos vattnet sjunker. Se vidare fråga [7130].
Om omgivande luftfuktigheten inte är för hög kommer en del av vattnet att förångas. Detta kräver en energi på 2260 kJ/kg ([14203]). Energi tas alltså från vattnet för att sänka temperaturen (2.1 kJ/kg.K) och bilda is (333 kJ/kg). Denna effekt används i snökanoner, se fråga [15592].
/Peter E 2014-08-11
Ja, vattnet kan frysa. Det finns två effekter som kan kyla vattnet så det fryser: utstrålning och förångning.
Om det är molnfritt är det nästan ingen instrålning av värmestrålning (infrarött/mikrovågor) från himlen. Utstrålningen är emellertid vad som motsvarar 1oC. Det betyder att vi har mer utstrålning än instrålning: temperaturen hos vattnet sjunker. Se vidare fråga [7130].
Om omgivande luftfuktigheten inte är för hög kommer en del av vattnet att förångas. Detta kräver en energi på 2260 kJ/kg ([14203]). Energi tas alltså från vattnet för att sänka temperaturen (2.1 kJ/kg.K) och bilda is (333 kJ/kg). Denna effekt används i snökanoner, se fråga [15592].
/Peter E 2014-08-11
Uppvärmning i mikrovågsugn
Grundskola_7-9: Elektricitet-Magnetism, Ljud-Ljus-Vågor - elektromagnetisk strålning, mikrovågsugn, vatten/is [20746]
Fråga:
Om man vill värma kall mjölk i micron samtidigt som en skorpa för att spara tid varför blir mjölken varm medans skorpan inte blir det
/Hanna K, FLkenberg, Falkenberg 2017-12-13
Om man vill värma kall mjölk i micron samtidigt som en skorpa för att spara tid varför blir mjölken varm medans skorpan inte blir det
/Hanna K, FLkenberg, Falkenberg 2017-12-13
Svar:
Därför att mikrovågorna i huvudsak lämnar sin energi (absorberas) av vattenmolekyler, och skorpan innehåller mycket lite vatten medan mjölken innehåller mycket vatten. Se fråga [15744].
Anledningen till att mikrovågor absorberas av vattenmolekyler är att dena molekyl är en elektrisk dipol, dvs positiv och negativ laddning är förskjutna i förhållande till varandra.
Enelektrisk dipol är inom fysiken två elektriska laddningar med samma magnitud men olika tecken placerade med ett litet inbördes avstånd.
Figuren nedan från Elektrisk_dipol
illustrerar laddningsfördelningen hos vattenmolekylen. Mikrovågorna utgörs av oscillerande elektriska och magnetiska fält. Den elektriska komponenten påverkar molekylerna och sätter dem i svängning. Den ökade rörelseenergin övergår genom kollisioner till värme.
Anledningen till att is värms mycket mindre effektivt än flytande vatten är att molekylerna i vatten är fritt rörliga medan molekylerna i is är bundna till varandra och därmed mindre benägna att "svänga med".
Se även MikrovågsugnTeknisk_bakgrund och Microwave_ovenPrinciples .
Därför att mikrovågorna i huvudsak lämnar sin energi (absorberas) av vattenmolekyler, och skorpan innehåller mycket lite vatten medan mjölken innehåller mycket vatten. Se fråga [15744].
Anledningen till att mikrovågor absorberas av vattenmolekyler är att dena molekyl är en elektrisk dipol, dvs positiv och negativ laddning är förskjutna i förhållande till varandra.
En
Figuren nedan från Elektrisk_dipol
illustrerar laddningsfördelningen hos vattenmolekylen. Mikrovågorna utgörs av oscillerande elektriska och magnetiska fält. Den elektriska komponenten påverkar molekylerna och sätter dem i svängning. Den ökade rörelseenergin övergår genom kollisioner till värme.Anledningen till att is värms mycket mindre effektivt än flytande vatten är att molekylerna i vatten är fritt rörliga medan molekylerna i is är bundna till varandra och därmed mindre benägna att "svänga med".
Se även MikrovågsugnTeknisk_bakgrund
och 
Frysning av vatten - igen
Fråga:
För att lättare förklara frågan börjar jag genom att presentera två påståenden:
Antaget att en vattenkropp med volymen V vid temperaturen av 40°C kyls ner till 0°C i tiden t.
En praktiskt likadan vattenkropp med volymen V vid temperaturen av 60°C borde kylas ner till 0°C i tiden t+x där x är tiden det tar att kyla vattnet från 60°C till 40°C. Förutsatt att kylningsförhållanden är likadana.
Med hjälp av dessa påståenden kan man anta att då det varma vattnet (60°C) sätts i en frys och då det når 40°C placeras en praktiskt likadan vattenkropp med starttemperaturen av 40°C bör de även nå frysningspunkten ungefär lika fort.
Skillnaden av mängden evaporerad vätska mellan det initialt varmare och kallare vattnet kan endast förklara några få procents skillnad. Samtidigt är ventilationen tillräckligt tillfredsställande för att luften inte ska öka i temperatur till följd av en längre period av värmeöverföring.
Det innebär att i värsta fall bör skillnaden i tiden det tar att nå frysningspunkten variera med högst 5%.
Under mitt gymnasiearbete (NV) där jag undersöker validiteten av Mpemba-effekten har jag gjort det exakta jämförelsen som förklarades i början. Totalt har 26 mätningar gjorts och vartenda försök uppvisade en skillnad mellan 9,3% (som minst) och 19,8% (som mest). Nedan finns en graf med mätvärden för 14 försök med kranvatten (de resterande 12 varierar i startförhållanden och är ej med i grafen då de avviker rent naturligt).
Frågan är då hur kan man förklara dessa fenomen? De beräkningar jag har gjort på huvudsakligen evaporation, konvektion samt ojämnt temperaturfördelning och dess påverkan på värmeöverföringen är långt ifrån de värden jag åstadkom.
Tack i förhand,
Mvh Bartosz M. Piorkowski
/Bartosz P, Möckelngymnasiet, Karlskoga 2018-01-16
För att lättare förklara frågan börjar jag genom att presentera två påståenden:
Antaget att en vattenkropp med volymen V vid temperaturen av 40°C kyls ner till 0°C i tiden t.
En praktiskt likadan vattenkropp med volymen V vid temperaturen av 60°C borde kylas ner till 0°C i tiden t+x där x är tiden det tar att kyla vattnet från 60°C till 40°C. Förutsatt att kylningsförhållanden är likadana.
Med hjälp av dessa påståenden kan man anta att då det varma vattnet (60°C) sätts i en frys och då det når 40°C placeras en praktiskt likadan vattenkropp med starttemperaturen av 40°C bör de även nå frysningspunkten ungefär lika fort.
Skillnaden av mängden evaporerad vätska mellan det initialt varmare och kallare vattnet kan endast förklara några få procents skillnad. Samtidigt är ventilationen tillräckligt tillfredsställande för att luften inte ska öka i temperatur till följd av en längre period av värmeöverföring.
Det innebär att i värsta fall bör skillnaden i tiden det tar att nå frysningspunkten variera med högst 5%.
Under mitt gymnasiearbete (NV) där jag undersöker validiteten av Mpemba-effekten har jag gjort det exakta jämförelsen som förklarades i början. Totalt har 26 mätningar gjorts och vartenda försök uppvisade en skillnad mellan 9,3% (som minst) och 19,8% (som mest). Nedan finns en graf med mätvärden för 14 försök med kranvatten (de resterande 12 varierar i startförhållanden och är ej med i grafen då de avviker rent naturligt).
Frågan är då hur kan man förklara dessa fenomen? De beräkningar jag har gjort på huvudsakligen evaporation, konvektion samt ojämnt temperaturfördelning och dess påverkan på värmeöverföringen är långt ifrån de värden jag åstadkom.
Tack i förhand,
Mvh Bartosz M. Piorkowski
/Bartosz P, Möckelngymnasiet, Karlskoga 2018-01-16
Svar:
Mpemba-effekten har diskuterats här tidigare, se fråga [7830]. Det finns en hel del data som tyder på att effekten är verklig, men det finns ingen bra förklaring till effekten.
Dina resultat (figuren nedan) ser övertygande ut. Jag hade dock föredragit om du ritat in datapunkterna i stället för linjerna som jag antar är något sorts "bästa anpassning". Man hade då kunna bedöma tillförlitligheten från spridningen i datapunkterna.
Du bör även förklara varför du bortser från nästan hälften av mätvärdena.
Ett annat problem är att du, såvitt jag förstår, inte mätt tills provet börjar frysa utan till det når den normala fryspunkten 0oC. Detta är inte den urspungliga Mpemba-effekten. Det du mäter är avkylning av vatten, inte vatten som övergår i is.
Det betyder också att flera av de traditionella förklaringarna (som har att göra med frysningsprocessen) faller bort, framför allt underkylning).
Se ävenMpemba_effectSuggested_explanations för möjliga förklaringar.
Här är en utmärkt, aktuell sammanfattning av Mpemba-effekten:
___________________________
)Underkylning innebär att en vätskas temperatur sänks under dess smältpunkt utan att den övergår i fast form. Exempelvis kan rent vatten (regndroppar och molndroppar) vara underkylt. När den underkylda vätskan träffar fast material, exempelvis marken, kan den snabbt kristalliseras och ge upphov till nedisning. (Underkylning)
Mpemba-effekten har diskuterats här tidigare, se fråga [7830]. Det finns en hel del data som tyder på att effekten är verklig, men det finns ingen bra förklaring till effekten.
Dina resultat (figuren nedan) ser övertygande ut. Jag hade dock föredragit om du ritat in datapunkterna i stället för linjerna som jag antar är något sorts "bästa anpassning". Man hade då kunna bedöma tillförlitligheten från spridningen i datapunkterna.
Du bör även förklara varför du bortser från nästan hälften av mätvärdena.
Ett annat problem är att du, såvitt jag förstår, inte mätt tills provet börjar frysa utan till det når den normala fryspunkten 0oC. Detta är inte den urspungliga Mpemba-effekten. Det du mäter är avkylning av vatten, inte vatten som övergår i is.
Det betyder också att flera av de traditionella förklaringarna (som har att göra med frysningsprocessen) faller bort, framför allt underkylning).
Se även
Här är en utmärkt, aktuell sammanfattning av Mpemba-effekten:
___________________________
)
)
Vad är vattenånga?
Fråga:
Hur kan vatten förekomma som vattenånga i luften vid +20&730;C och -20&730;C då dess aggregationstillstånd borde vara flytande och fast?
/N H, 2020-03-21
Hur kan vatten förekomma som vattenånga i luften vid +20&730;C och -20&730;C då dess aggregationstillstånd borde vara flytande och fast?
/N H, 2020-03-21
Svar:
Svenska Wikipedias definition av vattenånga besvarar din fråga:
Det utmärkande för en gas är ju att molekylerna är fria och inte är bundna till varandra. Vattenmolekylen har emellertid många speciella egenskaper. Bland annat har den mycket hög kokpunkt jämfört med andra lätta molekyler. Så snart vattenånga bildats och kylts ner lite börjar vattenmolekylerna slå sig samman, speciellt om det finns små partiklar (kondensationskärnor), och bilda små vattendroppar. Det är alltså dessa vattendroppar (eller iskristaller om det är kallt) vi kan se som moln, dimma eller den synliga "röken" ur en kaffepanna.
Se även fråga [19712].
/Peter E 2020-03-22
Svenska Wikipedias definition av vattenånga besvarar din fråga:
Vattenånga är vatten i gasform, alltså ett av vattens aggregationstillstånd. Vattenånga bildas antingen när flytande vatten avdunstar eller när fast is sublimerar. Vatten avdunstar lättare ju högre temperaturen är. Motsatt övergår vattenånga till vätska igen (kondenserar) lättare vid lägre temperatur. På jorden är vattenånga en av faserna i vattnets kretslopp i hydrosfären. Vattenånga är inte synligt för blotta ögat, men man kan se den indirekt, exempelvis som bubblorna i kokande vatten. "Synlig vattenånga" över kokande vatten är i själva verket inte ånga, utan kondenserade små vattendroppar i vätskefas (dimma) på samma sätt som molnen på himlen. (vattenånga
Det utmärkande för en gas är ju att molekylerna är fria och inte är bundna till varandra. Vattenmolekylen har emellertid många speciella egenskaper. Bland annat har den mycket hög kokpunkt jämfört med andra lätta molekyler. Så snart vattenånga bildats och kylts ner lite börjar vattenmolekylerna slå sig samman, speciellt om det finns små partiklar (kondensationskärnor), och bilda små vattendroppar. Det är alltså dessa vattendroppar (eller iskristaller om det är kallt) vi kan se som moln, dimma eller den synliga "röken" ur en kaffepanna.
Se även fråga [19712].
/Peter E 2020-03-22
Vad händer när de flesta gaser löser sig i vattnet i atmosfären?
Fråga:
Vad händer när de flesta gaser (och avgaser) löser sig i vattnet i atmosfären? eller det det kanske är kemi
/Olivia l, kungsholmens grundskola, stockholm 2021-05-01
Vad händer när de flesta gaser (och avgaser) löser sig i vattnet i atmosfären? eller det det kanske är kemi
/Olivia l, kungsholmens grundskola, stockholm 2021-05-01
Svar:
Olivia!
Ja, det är kemi, men vi kan ändå säga lite.
Vatten i atmosfären förekommer som vattenånga ([21208]) som består av fria molekyler av vatten. En del av vattnet i atmosfären förekommer som små vattendroppar med många namn, t.ex. moln, dimma, dis.
För att vattendroppar skall bildas behövs kondensationskärnor i form av små partiklar (aerosoler), se fråga [15136]. Så förekomsten av aerosoler är viktig för atmosfärkemin.
Vad gäller om gaser löser sig i vattnet så beror det på vilken gas det rör sig om. Gaser som SO2 och NOx kan lösas upp i vattendropparna och orsaka surt regn (se Surt_regn) som kan orsaka skador på djur och växter.
/Peter E 2021-05-01
Olivia!
Ja, det är kemi, men vi kan ändå säga lite.
Vatten i atmosfären förekommer som vattenånga ([21208]) som består av fria molekyler av vatten. En del av vattnet i atmosfären förekommer som små vattendroppar med många namn, t.ex. moln, dimma, dis.
För att vattendroppar skall bildas behövs kondensationskärnor i form av små partiklar (aerosoler), se fråga [15136]. Så förekomsten av aerosoler är viktig för atmosfärkemin.
Vad gäller om gaser löser sig i vattnet så beror det på vilken gas det rör sig om. Gaser som SO2 och NOx kan lösas upp i vattendropparna och orsaka surt regn (se Surt_regn
) som kan orsaka skador på djur och växter./Peter E 2021-05-01
Sida 2 av 2
Föregående |
** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar