Het weer: temperatuur
Om aan te geven hoe warm het buiten is, gebruik je de temperatuur.
De temperatuur meet je met een thermometer.
Een bekende thermometer is de vloeistofthermometer.
Een vloeistofthermometer bestaat uit een vloeistofreservoir gevuld met een gekleurde vloeistof, een dunne glazen buis (het capillair) en een schaalverdeling.
Een vloeistofthermometer maakt gebruik van het principe dat als de temperatuur stijgt een vloeistof uitzet. Als de temperatuur stijgt, zet de vloeistof in het reservoir uit en stijgt de vloeistof in het capillair.
Temperatuur wordt vaak gemeten in graden Celsius (ºC).
De temperatuur van smeltend ijs is 0 graden Celsius (0 ºC).
De temperatuur van kokend water is 100 graden Celsius (100 ºC).
Temperatuurschaal van Kelvin
De temperatuur van een stof heeft invloed op de snelheid waarmee moleculen in een stof bewegen.
Als de temperatuur daalt, neemt de bewegingssnelheid van de moleculen af. Als de temperatuur laag genoeg is, zullen uiteindelijk alle moleculen stil staan. Deze temperatuur wordt het absolute nulpunt genoemd en ligt bij -273 ºC.
De temperatuurschaal van Kelvin begint bij het absolute nulpunt.
Er geldt: 0 K = -273 ºC.
Kelvin kent dus geen negatieve temperaturen.
Verder is de schaalverdeling bij Kelvin gelijk aan de schaalverdeling bij Celsius, er geldt:
temperatuur K = temperatuur ºC + 273
De temperatuur van smeltend ijs is 273 K.
De temperatuur van kokend water is 373 K.
Bimetaalthermometer
Naast de vloeistofthermometer is de bimetaalthermometer een veel gebruikte thermometer.
In een bimetaaltheormometer zit een plaatje dat bestaat uit twee verschillende metalen (bimetaal).
Als het plaatje warmer wordt, zetten de twee metaalstrookjes verschillend uit, waardoor het bimetaal kromtrekt. Door aan het bimetaal een wijzer vast te maken en die wijzer te laten bewegen langs een schaalverdeling, kan de temperatuur worden afgemeten.
Het weer: neerslag
Bij neerslag gaat het om het vallen (neerslaan) van water.
De meeste neerslag valt in de vorm van regen of sneeuw.
Andere vormen van neerslag zijn ijzel, hagel, mist en dauw.
In welke vorm de neerslag valt, hangt af van de temperatuur tijdens het vallen van de neerslag en de temperatuur van de grond:
- Als de temperatuur tijdens het vallen van de neerslag steeds onder de 0°C is, krijg je sneeuw.
- Is de temperatuur het laatste stuk boven de 0°C dan krijg je regen.
- Als de neerslag eerst smelt en daarna weer bevriest, krijg je hagel.
- IJzel krijg je als er regendruppels op de een bevroren grond vallen.
- Dauwdruppels krijg je als het na een mooie dag 's nachts flink afkoelt.
Waterdamp condenseert dan vlak boven de grond.
- Mist is eigenlijk niets anders dan een laag hangende wolk.
De waterdruppeltjes zijn zo klein dat ze in de lucht blijven zweven.
Het weer: luchtdruk
De dunne laag lucht die zich rond de aarde bevindt, wordt de atmosfeer genoemd. De lucht heeft een massa en wordt dus aangetrokken door de aarde: de lucht oefent druk uit op de aarde.
De luchtdruk is de kracht waarmee de lucht op 1 cm² of 1 m² drukt.
De eenheid van druk is N/cm² of N/m².
De luchtdruk wordt ook vaak uitgedrukt in bar of millibar of Pascal (Pa) of hectoPascal (hPa).
Er geldt:
1 bar = 1000 mbar
1 hPa = 100 Pa
1000 hPa = 1 bar = 1000 mbar = 10 N/cm²
De luchtdruk op aarde is niet overal en altijd even groot. De luchtdruk varieert tussen de 960 mbar en 1040 mbar.
De luchtdruk meet je met een barometer.
Luchtdruk - wind
De luchtdruk op aarde is niet overal gelijk. Hoe hoger je in de atmosfeer komt, hoe lager de luchtdruk. Je zegt ook lucht wordt ijler.
Maar ook als je op dezelfde hoogte blijft, is de luchtdruk niet steeds hetzelfde. Verschillen in luchtdruk ontstaan onder andere door temperatuurverschillen tussen plekken op aarde.
Door de verschillen in luchtdruk ontstaat er wind. Lucht stroomt van gebieden met een hoge luchtdruk naar gebieden met een lagere luchtdruk. Bij een groot verschil in luchtdruk stroomt er veel lucht: je krijgt wind met een grote windsnelheid.
Gebieden met een lage luchtdruk noem je depressies. Bij een depressie hoort slecht weer: bewolking, regen en harde wind. In een hogedrukgebied is de druk hoog vergeleken met de omgeving. Lucht stroomt van boven naar beneden. Dat zorgt voor mooi, rustig weer met vaak weinig bewolking.
Windsnelheid
De windsnelheid meet je met een windmeter.
De windsnelheid kun je uitdrukken in m/s of km/h.
Hoe groter de windsnelheid hoe krachtiger de wind.
De windkracht wordt aangegeven op de schaal van Beaufort.
Windkracht 3 is een matige wind. Windkracht 10 is zware storm.
Naast de windkracht is ook de windrichting belangrijk. De windrichting geeft aan uit welke richting de wind komt. Afhankelijk van de windrichting wordt er warme of koude lucht aangevoerd en bevat de lucht die wordt aangevoerd veel of weinig vocht.
Het weer: onweer
Een stof kan door wrijving elektrisch geladen raken. De wrijving zorgt er voor dat elektronen van de atomen die in de stof zitten, aan de wandel gaan. De stof kan hierdoor positief of negatief geladen raken.
In een wolk kunnen door luchtstromingen ook concentraties van elektrische positieve of negatieve ladingen ontstaan. Als wolken met tegengestelde ladingen vlak langs elkaar heen gaan, kan er een vonk (bliksemflits) overslaan en hoor je even later een knal (donder). Het verschil in lading kan ook zo sterk zijn dat de elektronen de sprong naar de aarde maken: je hebt dan een blikseminslag.
Onweer en bliksem
Vaak kun je onweer zien aankomen. Als de wolken steeds donkerder worden, is er onweer op komst. Ook kun je vaak het merken aan het kraken van het geluid van de radio of televisie, of aan het onrustig worden van je huisdier.
Een bliksemflits is een enorme elektrische vonk, die wel een stroomstoot van 200 000 Ampère kan leveren. Het spanningsverschil kan oplopen tot 100 miljoen Volt. Maar, omdat een bliksemflits maar heel kort duurt, is de hoeveelheid energie die wordt geleverd niet zo heel groot.
In Nederland zijn er paar jaar zo'n 100 000 blikseminslagen. Dat is heel wat als je weet dat een blikseminslag gevaarlijk kan zijn. Maar gelukkig zijn veel gebouwen beveiligd met een bliksemafleider.
Een bliksemafleider is een metalen staaf met daaraan een stroomdraad. De bliksemafleider wordt bovenop het huis geplaatst. De blikseminslag vindt dan plaats in de staaf en niet in het gebouw. Door de draad wordt de elektrische stroom afgevoerd naar de grond.
Beschermen tegen onweer
Je kunt je bezittingen beschermen tegen onweer:
- door bliksemafleiders te installeren.
- door, als het onweert, stekkers van elektrische apparaten uit het stopcontact te trekken.
- door, als het onweert, de deuren en ramen te sluiten.
Je kunt jezelf beschermen tegen onweer door:
- als je thuis bent, uit de buurt van stromend water te blijven.
- als je buiten bent, proberen te schuilen in een stevig gebouw of in een auto. Raak geen metalen delen aan,
- als je aan het zwemmen bent, zo snel mogelijk het water uit.
- als je buiten bent, nooit te gaan schuilen onder een alleenstaande hoge boom of een lantaarnpaal.
- als je in een bos of op een open veld bent, nooit plat op de grond te gaan liggen.
Ga gehurkt op je tenen zitten en sla je armen op je knieën.
