IJs – een bijzondere stof


View upwards from a glacier crevasse
 
Bovenaanzicht vanaf een gletsjerspleet
 
 
IJs is de vaste fase van water (H2O). Onder normale omstandigheden is het smeltpunt van ijs op het aardoppervlak 0°C. Om de fase van H2O,te veranderen moet een bepaalde hoeveelheid energie worden geabsorbeerd of vrijgegeven. Om ijs van 0°C te smelten tot water van 0°C is een grote hoeveelheid energie nodig die gelijk staat aan 334 Joule per gram. Als water tot ijs bevriest wordt diezelfde hoeveelheid energie aan de atmosfeer of aan de grond vrijgegeven.
 
De energie die tijdens een faseverandering (van water naar ijs, of van water naar waterdamp) wordt geabsorbeerd of vrijgegeven wordt latente warmte genoemd. Alle processen van smelten, verdampen (faseverandering van water naar gas) en sublimatie (faseverandering van ijs naar gas) leiden tot het afkoelen van de directe omgeving waar de vereiste energie uit wordt geabsorbeerd. Daarentegen leiden alle processen van condensatie (faseverandering van gas naar vloeistof), bevriezing en desublimatie (faseverandering van gas naar ijs) tot opwarming van die omgeving.


 
 
Phase transitions between ice, water and vapour
 
Faseovergangen tussen ijs, water en damp en de energie die tijdens deze faseovergangen wordt vrijgegeven of geabsorbeerd
 
De gevolgen voor de fysieke eigenschappen van ijs op aarde, en vooral voor gletsjers, zijn heel belangrijk.

Gletsjers smelten niet direct helemaal als ze aan luchttemperaturen hoger dan 0°C worden blootgesteld. Ze smelten langzaam omdat het ijs de energie van zijn omgeving moet absorberen. Zo kunnen gletsjers of delen van gletsjers een bepaalde tijd blijven bestaan bij omstandigheden boven 0°C.

Om ijs van 0°C te smelten tot water van 0°C is evenveel energie nodig als voor bijvoorbeeld het verwarmen van water van 0°C tot ongeveer 80°C. IJs kan daarom heel stabiel zijn als er maar beperkte energie aanwezig is om het te smelten.

IJs is heel gevoelig voor temperatuurveranderingen op aarde. Het kan alleen langere tijd blijven bestaan als de temperatuur onder 0°C blijft. Zodra de temperatuur stijgt en boven 0°C komt, begint het ijs te smelten. Als er voldoende energie (warmte) aan het ijs beschikbaar is absorbeert het die energie en verandert de fase door middel van een smeltproces van ijs naar water.

Vragen

1. Wat zijn de drie verschillende fasen van H2O?
2. Hoe heten de zes verschillende faseveranderingen?
3. Hoeveel energie is er nodig om ijs van 0°C te smelten tot water van 0°C?

 
 
  
Last update: 31 mei 2013


Remote sensing van ijs en sneeuw

 •  Remote sensing van ijs en sneeuw (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_NL/SEM3EMWWVUG_0.html)

Achtergrond

 •  Optische eigenschappen van ijs en sneeuw (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_NL/SEM53OWWVUG_0.html)
 •  Voorbeeld (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_NL/SEM85OWWVUG_0.html)

Oefeningen

 •  Inleiding (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_NL/SEMQAOWWVUG_0.html)
 •  Doel van de oefening (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_NL/SEMECOWWVUG_0.html)
 •  Oefeningen (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_NL/SEM1EOWWVUG_0.html)

Related link

 •  GlobGlacier Project (http://globglacier.ch/docs/dvd/index.html)