Lesplanning en samenvatting Hoofdstuk 12
Les 1: Lezen: §1
Huiswerk: maken 1 tot en met 7
Practicum:
Belangrijke informatie verzamelen om het weer te kunnen voorspellen!
Het meten van de luchtdruk.
Barometer / barograaf.
Een barometer meet de luchtdruk.
Een barograaf registreert de gemeten luchtdruk.
Het meetprincipe is voor beide gelijk. (zie onderstaande figuur)
Uit de metalen doos is grotendeels de lucht uit gepompt. Wordt nu de luchtdruk groter, dan wordt de doos iets in elkaar gedrukt, een lagere luchtdruk laat de doos (d.m.v. de veer) terugveren. Een overbrengmechanisme (hefboom, ketting en as) zorgt voor een aanwijzing.
Bij een barograaf wordt de beweging van de doos overgebracht op een schrijfstift.
De luchtdruk wordt vaak aangegeven in:
- millibar (mbar)
- Hecto-pascal (HPa)
- mm kwikdruk (oud)
Onthoudt: 1mbar = 1Hpa = 100Pa
Vraag: Geef de definitie van de eenheid Pascal.
Zoals je weet varieert de luchtdruk. Je hebt te maken met hoge- en lagedrukgebieden. Volg de weersverwachting maar eens op het journaal!!
De luchtdruk kan schommelen tussen 970mbar en 1040mbar.
Vraag: Reken zowel 970mbar als 1040mbar om in Pa en in HPa.
Luchtdruk en hoogte.
Luchtdruk wordt bepaald door het gewicht van de lucht in de atmosfeer. Het lijkt onzin, maar als de luchtlaag om de aarde heen zou worden vervangen door een 10 meter dikke laag water, zou de druk even groot zijn!!!
Hoe hoger je in de atmosfeer komt, hoe lager de druk is.(zie figuur)
Een barometer is dus te gebruiken als hoogtemeter.
Onderdruk en overdruk.
Druk in een afgesloten ruimte (autoband gasfles enz.) kan gemeten worden met een manometer. (zie figuur)
Dit type meter wordt membraanmanometer genoemd. De gasdruk duwt het membraan naar boven en het overbrengmechanisme zorgt voor de aanwijzing.
De meeste manometers wijzen niet de echt druk aan, maar de overdruk. Wil je de absolute druk weten, dan moet je bij de aanwijzing nog de luchtdruk optellen.
Soms heerst er in een afgesloten ruimte een druk die lager is dan de luchtdruk. We spreken dan van onderdruk. Ook deze is met een manometer te meten. Wil je dan de echte druk weten, dan moet je van de luchtdruk de onderdruk aftrekken.
Les 2: Lezen: §2
Huiswerk: les 1 nakijken
maken 8 tot en met 15
Practicum:
Temperatuur.
Vloeistofthermometers.
De werking is gebaseerd op de uitzetting van een vloeistof.
Vulling: kwik of alcohol (zie de binas voor het toepassingsgebied)
Opbouw vloeistofthermometer.
Een glazen reservoir met daarop een stijgbuis (vacuüm)
De doorlaatopening van de stijgbuis bepaalt de gevoeligheid van de thermometer.
Een thermometer moet worden voorzien van een schaalverdeling. Onderstaande figuur maakt dit duidelijk.
Omdat de uitzetting van de vloeistof lineair is, kan je volstaan met twee ijkpunten voor de schaal.
!00ºC Kokend water bij een luchtdruk van 1000mbar
0ºC Smeltend ijs
De afstand tussen deze twee punten kan verdeeld worden in 100 gelijke stukjes (de graden).
Enkele andere soorten thermometers zijn:
- bimetaal
- NTC
Beide moeten wel geijkt worden!!
De Kelvinschaal.
Temperatuur zegt iets over de beweging van moleculen. Hoe lager de temperatuur hoe trager de bewegingen.
Bij -273ºC staan de moleculen stil. Dus kan de temperatuur nooit lager worden dan -273ºC.
Deze temperatuur wordt het absolute nulpunt genoemd. In de natuurkunde wordt vaak de kelvinschaal gebruikt. De schaalverdeling is dezelfde als bij Celsius.
Het absolute nulpunt wordt aangegeven met: 0K.
Dus 0ºC is dan 273K.
Les 3: Lezen: §3
Huiswerk: les 2 nakijken
maken 16 tot en met 22
Practicum:
Wolken en neerslag.
Warme lucht kan meer waterdamp bevatten dan koude lucht.
De temperatuur waarbij de waterdamp gaat condenseren is het dauwpunt.
Hoe meer waterdamp de lucht bevat, des te hoger ligt het dauwpunt.
Ligt de temperatuur onder her vriespunt, dan ontstaat geen dauw maar rijp.
Als het helder weer is zonder wolken, koelt het 's-nachts sterk af. De kans is dan erg groot dat de temperatuur daalt tot onder het dauwpunt. Daardoor is het gras erg nat.
Stapelwolken.
Warme lucht stijgt door een lagere dichtheid.
Tijdens het stijgen koelt de lucht af tot onder het dauwpunt. De waterdamp condenseert en er ontstaan waterdruppels. De lucht wordt nu zichtbaar in de vorm van een stapelwolk.
Een stapelwolk is aan de onderkant meestal vlak. Daar ligt het condensatieniveau.
Mooi-weerwolken en buienwolken.
Als de temperatuur in de opstijgende lucht niet veel hoger is dan de omringende lucht, is de stijgsnelheid gering en wordt geen grote hoogte bereikt.
De luchtstroming in een op die manier gevormde wolk is erg rustig.
Is de temperatuur in de opstijgende lucht veel hoger dan de omringende lucht, dan is de stijgsnelheid groot en kunnen grote hoogtes worden bereikt.
Er worden grote wolken gevormd met een donkere onderkant. Boven de wolken is de temperatuur zo laag, dat zich ijskristallen vormen. Druppels en ijskristallen versmelten met elkaar door de voortdurende beweging binnen de wolk.
Op deze manier wordt regen (in de winter sneeuw) gevormd.
Luchtvochtigheid.
Droge warme lucht; veel zweet wordt verdampt, je hebt het niet erg warm.
De relatieve luchtvochtigheid is de hoeveelheid waterdamp die de lucht bevat gedeeld door de maximale hoeveelheid waterdamp die de lucht bij die temperatuur kan bevatten.
Les 4: Lezen: §4
Huiswerk: Les 3 nakijken
maken 23 tot en met 29
Practicum:
Onweer.
Onweersbuien ontstaan wanneer luchtbellen met warme en vochtige lucht snel kunnen opstijgen. Er vormen zich dan wolken die meer dan 10km hoog kunnen stijgen. Door de voortdurende beweging in zo'n wolk, warme lucht stijgt op terwijl koude lucht met hagel en regen daalt, ontstaan er botsingen waardoor de wolk elektrisch geladen wordt.
Bij ontlading naar aarde ontstaat een bliksemflits.
Tijdens een bliksemflits kan de temperatuur van de lucht zeer sterk oplopen (30.000 graden Celsius) waardoor er een enorme uitzetting van de lucht plaats vindt. Er ontstaat een geluidsgolf DE DONDER.
Les 5: Maken Test je zelf.
Huiswerk: les 4 nakijken
eventueel vragen stellen
Les 6: CP Hoofdstuk 12