## KENNIS 4: Fase-overgangen

Leerdoelen: Ik kan de zes fase-overgangen van stoffen benoemen en weergeven in een fasedriehoek (KENNIS 4). Ik kan beschrijven of voor een fase-overgang de stof moet worden verwarmd of worden afgekoeld (KENNIS 4). Ik kan beschrijven hoe de fase-overgangen van water een belangrijke rol spelen bij allerlei weersverschijnselen (KENNIS 4).

Veranderen van fase

Het weer kan plotseling omslaan. Een zomerdag kan beginnen met een strakblauwe lucht en eindigen met een flinke onweersbui. ’s Winters zijn bomen en struiken na een koude nacht soms opeens bedekt met een dikke laag rijp. Als de dooi invalt, wordt het ijs waar je gisteren nog op schaatste, snel onbetrouwbaar. In al deze situaties heb je te maken met water dat van fase verandert.

4.1 FASE-OVERGANGEN

Als ijs smelt, zie je water van fase veranderen: van vast wordt het vloeibaar. Daarom noem je smelten een fase-overgang.

Er zijn zes fase-overgangen (afbeelding 4.1):

- Smelten: een vaste stof wordt een vloeistof,
- Verdampen: een vloeistof wordt een gas,
- Condenseren: een gas wordt een vloeistof,
- Stollen (bevriezen bij water): een vloeistof wordt een vaste stof,
- Vervluchtigen (sublimeren): een vaste stof wordt een gas.

Afbeelding 4.1: De zes fase-overgangen (fasedriehoek).

In de fasedriehoek is in afbeelding 4.1 met een rode pijl aangegeven wanneer je de stof warm moet maken voor een fase-overgang en met een blauwe pijl wanneer je moet afkoelen bij een fase-overgang.

4.2 FASE-OVERGANGEN EN HET WEER

De fase-overgangen van water spelen een belangrijke rol bij allerlei weersverschijnselen.

Bevriezen
Als het vriest verschijnt er een laag ijs op het water in plassen en vijvers. Het bovenste laagje water bevriest: van vloeibaar wordt het vast. Als het blijft vriezen, groeit het ijslaagje van onderaf steeds verder aan.

Afbeelding 4.2: Kopje water en vrieskou leveren spectaculaire beelden op in Russische 'dubak challenge'.

VIDEO: 'Dubak challenge' in Rusland.

Smelten
Als het gaat dooien smelt de ijslaag op plassen en vijvers snel weg. Boomtakken die pas nog wit waren van de rijp, worden nu weer kaal (afbeelding 4.3), terwijl de waterdruppels naar beneden vallen. Vast ijs wordt weer vloeibaar water.

Afbeelding 4.3: Het ijs van de tak smelt weg.

Verdampen
Als na een regenbui de zon schijnt, zijn de straten al gauw weer droog. Plassen worden steeds kleiner ten slotte helemaal. Dat komt doordat het regenwater bij warm weer snel verdampt: zichtbaar water wordt onzichtbare waterdamp.

Condenseren
Als warme lucht ’s nachts afkoelt tegen een koud voorwerp, condenseert de waterdamp die erin zit. Op grassprieten en bladeren verschijnen dan kleine waterdruppeltjes (afbeelding 4.4). Onzichtbare waterdamp wordt zichtbaar water.

Afbeelding 4.4: Dauw bestaat uit kleine waterdruppels.

Rijpen
Als de temperatuur ’s nachts daalt tot onder 0 ºC, ontstaat er geen dauw, maar rijp. De waterdamp in de lucht gaat over in kleine ijskristallen die boomtakken en grassprieten een prachtig wit uiterlijk geven (afbeelding 4.5).

Figuur 3.12: Rijp op een tak.

Vervluchtigen
Als de lucht erg koud en droog is, wordt een laag sneeuw geleidelijk dunner. Dat komt doordat ijs onder die omstandigheden langzaam verandert in waterdamp. Er zijn ook stoffen die snel vervluchtigen, zoals vast koolstofdioxide (‘droogijs’) (afbeelding 4.6).

Afbeelding 4.6: 'Droogijs' (vast koolstofdioxide).