H8 Het weer

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

    Welkom bij natuurkunde

Welkom bij natuurkunde

• Kennis making
• Wie ben ik ? T. Morsink
• Wat is natuurkunde ?
• Methode waarmee we gaan werken :
•  Newton :  Leerboek en werkboek
• Wie heeft nog geen boeken?
• Regels in dit lokaal 
• Eerste hoofdstuk H 8 Het weer 
• PTA H8 op 12 oktober 2023
• Vragen?

H8 Het weer

• 8.1 Starten
• 8.2 Temperatuur
• 8.3 Wolken en neerslag
• 8.4 Wind
• 8.5 Extreem weer 
• PTA H8 op 12 oktober 2023

Leerdoelen 8.1 - 8.2

Aan het eind van deze paragraaf kan ik:

  

• beschrijven wat temperatuur is;
  
• uitleggen hoe je temperatuur kunt meten;
  
• beschrijven welke soorten thermometers er zijn.

Waar denk je aan
bij temperatuur?

De temperatuur meten

Je gevoel voor warm en koud is niet erg betrouwbaar. 

• Lauw water voelt warm aan als je koude vingers hebt
• Hoe harder het waait, des te kouder het aanvoelt

Met een thermometer kun je betrouwbaar de temperatuur van de lucht om je heen meten. Noem verschillende soorten thermometers?

• Vloeistof thermometers
• Bimetaal thermometers
• Digitale thermometers

Als de zon hoger in de lucht staat, dan is de warmtestraling van de zon per vierkante meter groter. 

Ook de hoeveelheid zon per dag bepaalt de temperatuur

                        De Weerhut:

           Wie weet wat een weerhut is?

• Kastje waar de lucht doorheen kan stromen maar waar zon en neerslag geen invloed op de temperatuur hebben

• Staat op 1,5 meter boven de grond

Zo kan de luchttemperatuur betrouwbaar gemeten worden.

Figuur 1: Een weerkundige leest de temperatuur af.

Daniel Fahrenheit

Natuurkundige

1686 - 1736

Vooral gebruikt in V.S.

Temperatuur menselijk lichaam (96 F) en smeltpunt water/zout (0 F)

Lord Kelvin

Natuurkundige

1842 - 1907

Absolute nulpunt (-273 C) als ijkpunt (0 Kelvin)

De vloeistofthermometer ijken

Eigenschap van water

• Smeltpunt
• Kookpunt

Lineair verband 

bimetaal thermometer

• Een bimetaal bestaat uit twee trips van verschillende metalen die stevig met elkaar zijn verbonden.
• Als de temperatuur stijgt, zet de ene strip sterker uit dan de andere. Hierdoor trekt het bimetaal krom.

• Bij verwarmen zet Messing zet meer uit dan staal => buitenbocht

Samenvatting

• Hoe kan de temperatuur worden gemeten en 
• Waar is de temperatuur afhankelijk van?
• Wat is een weerhut?
• Wat is het absolute nulpunt in Kelvin en in °C?
• Hoe ijk je een vloeistofthermometer? 

Volgende les: Practicum Temperatuur meten lucht en invalshoek

Aan de slag

Maak de opgaven van 8.1 en 8.2 in learnbeat

(proefjes sla je over, volgende les)

Leuke Weetjes

Hoogste temperatuur ooit gemeten op aarde?

• 56,7°C Death valley (VS)

Laagste temperatuur ooit gemeten op aarde?

• -89,2°C Antarctica

Grootste sneeuwvlok ooit gemeten op aarde?

• 38 cm Montana (VS)

Absolute nulpunt & kelvin

Absolute nulpunt:

• Alle moleculen staan dan stil
• -273 °C   óf   0 Kelvin
  

Bij hoeveel graden Kelvin bewegen stoffen niet meer? En wat is dus het absolute nulpunt in Kelvin?

1. 100 Kelvin
2. 1000 Kelvin
3. 273 Kelvin
4. 0 Kelvin

Kamertemperatuur in Kelvin is

1. 273 K
2. - 253 K
3. 293 K
4. 20 K

gevoelstemperatuur?

Hoe komt dat?

• Hoe groter de windsnelheid, hoe meer warmte je lichaam kwijt raakt

Hoe werkt het bij warm weer?

• Als de lucht vochtig is, voelt de warmte eerder drukkend aan, dan wanneer de lucht droog is

Samenvatting H2.3

De drie onderdelen van een vloeistofthermometer?

• Reservoir, Stijgbuis, Schaalverdeling

Hoe werkt een bimetaal?

• 2 verschillende metalen zetten verschillend uit
• Als je verwarmt, het metaal dat het meeste uitzet neemt de buitenbocht

Omreken van graden Celsius naar Kelvin en omgekeerd

• Van graden Celsius => Kelvin => +273
• Van Kelvin => graden Celsius => -273
  

Aan de slag

Kader:

Lees H2.3 temperatuur goed door (p.94)

maak opg. H2.3 (p. 98)

GT:

Lees H2.3 temperatuur goed door (p.94)

maak opg. H2.3 (p. 98)

Controleer opgaven H2.1 + H2.2 (Nakijkboek)

H2 Het weer

• 2.1 Het deeltjesmodel
• 2.2 Luchtdruk
• 2.3 Temperatuur
• 2.4 Wolken en onweer 
• PTA H2 op 29 sept

H2.4 Wolken en Onweer

• Je kunt uitleggen wat het dauwpunt is en je kunt dit aflezen uit een grafiek

• Je kunt stap voor stap beschrijven op welke manier stapelwolken ontstaan.

• Je kunt het verschil beschrijven tussen mooiweerwolken en buienwolken.
  

• Je kunt beschrijven op welke manier de bliksem en de donder ontstaan.
  

• Je kunt berekenen hoe groot de luchtvochtigheid is (in procenten)

Het dauwpunt

* De temperatuur waarbij waterdamp uit de           lucht gaat condenseren. 

* Maximaal hoeveelheid waterdamp

* Hoe hoger de temp => hoe meer/minder               waterdamp lucht bevat

* Dauwpunt afhankelijk van 2 factoren:

• Luchttemperatuur
• Hoeveelheid waterdamp in de lucht (g/m3)

Opdracht

Midden op de dag bevat de lucht 15 g waterdamp per m3 bij een temperatuur van 30 °C.

* Hoe laag moet de temperatuur 's nachts worden, voordat het begint te dauwen?

• Dauwpunt 15 g/m3 = 17 °C
• Bij een temperatuur van 17 °C zal het dus gaan dauwen. 

 

Stapelwolken

• Lucht die warm wordt, zet uit. 
• De warme lucht bellen bewegen omhoog. 
• De T daalt => dauwpunt wordt bereikt => Condensatieniveau
• Waterdamp in de luchtbel gaat condenseren: Gas => vloeistof
• Stapelwolk is meestal vlak aan onderkant en ligt op de hoogte van Condensatieniveau 

Onstaan van mooiweerwolken

• Temperatuur opstijgende luchtbellen niet veel hoger dan de omringende lucht. 

• Zo’n luchtbel stijgt dan langzaam en bereikt geen grote hoogte. 

• Hier stroomt de lucht rustig.

Ontstaan buienwolken

• Temperatuur opstijgende lucht veel warmer is dan de omringende lucht.
• Luchtbellen bereiken een grote hoogte 
• Je krijgt dan grote wolken met een donkere onderkant. 
• Boven in de wolken vormen zich ijskristallen. Deze groeien tot ze te zwaar zijn. 
• Ze vallen dan uit de wolk naar beneden.

Wat weet je al over Onweer?

https://youtu.be/ORm6-OZI6Jo

Bliksem en donder

• Bellen met warme, vochtige lucht stijgen snel op
• IJskristallen en waterdruppels botsen en bewegen langs elkaar =>
  
• => wolk wordt elektrisch geladen!
• Er onstaat een hoog spanningsverschil tussen onderkant wolk en aarde.       Spanningsverschil kan oplopen tot honderden miljoenen volt
• Hierdoor enorme vonk, de bliksemstraal, bij de ontlading. 
  
• Door grote stroomsterkte/ontlading hele hoge temperatuur, tot wel 30 000 °C. Door deze hitte warmt de lucht supersnel op en dat knalt (geluidsgolf): donderslag

Waarom zie je pas eerst de bliksemstraal en hoor je later de donder?

Samenvatting 2.4

Dauwpunt:

• Temperatuur waarbij waterdamp in lucht gaat condenseren
• afh van: Temperatuur en hoeveelheid waterdamp in lucht

Ontstaan stapelwolken:

• Lucht warmt op => zet uit en stijgt omhoog => temp daalt => waterdamp condenseert => condensatieniveau

Onweer:

• warme lucht stijgt snel op => IJskristallen en waterdruppels botsen => elektrisch geladen => bliksemstraal => lucht zet uit door hoge temp => Donderslag
• Elke 3 seconden is 1 km ver van het onweer

Aan de slag

Kader:

Lees H2.4 Wolken en onweer goed door (p.105)

maak opg. H2.4 (p. 110)

GT:

Lees H2.4 Wolken en onweer goed door (p.104)

maak opg. H2.3 (p. 108)

Behandelen H2.2 Opg  4 en 10/8

H2.2 opg 4 (p. 87)

Vaardigheid: werken met grootheden en eenheden

Binas tabel 2 omrekenregels

1 bar = 1,0*10⁵ Pa

1 hPa = 100 Pa

maak op kladbladje een omrekentabel:

•                 100 000
•                     100             1              0,1

•                  1:100 =   0,01             

 a) 970 mbar = .......... Pa

• 970 mbar = 970 x 100 = 97 000 Pa

b) 1010 mbar = .......... Pa 

• 1010 mbar = 1010 x 100 = 101 000 Pa

c) 102 000 Pa = .......... mbar

• 102 000 Pa = 102000 x 0,01 = 1020 mbar
  

d) 97 500 Pa = .......... mbar

• 97 500 Pa = 97 500 x 0,01 = 9750 mbar
  

e) 980 mbar = .......... kPa

• 980 mbar = 980 x 0,1 = 98 kPa
• 980 mbar = 98000 Pa = 98 kPa

f) 102,2 kPa = .......... mbar

• 102,2 kPa = 102 200 Pa = 1022 mbar
  

1 bar =                   Pa

1 mbar =             Pa  =       hPa =         kPa 

1 Pa =                              mbar  

H2.2 opg 10 (K) en 8 (GT) (p. 90)

Werken als een ballonpiloot

Gegevens: 

Drukverschil van 10 mbar komt overeen met een hoogteverschil van 80 m 

=> Dus elke 10 mbar = 80 m omhoog

a) bereken hoe graao thet drukverschil elke keer is.

• tip: Drukverschil tijd 0 - drukverschil tijd X

b) bereken hoe groot de hoogte elke keer is

• tip: 10 mbar = 80 m ; 1 mbar = 8 m

c) Stel de luchtdruk aan de grond daalt na het opstijgen van de ballon. Wat betekend dat voor de hoogten die je bij "a" hebt berekend?

tijd (min)	Druk (mbar)	Druk-verschil (mbar)	Hoogte (m)
0	1015	1015 - 1015 = 0	0 x 80 = 0
1	988	1015 - 988 = 27	27 x 8 = 216
2	976
3	970
4	956
5	962

Aan de slag

Kader:

Lees H2.4 Wolken en onweer goed door (p.105)

maak opg. H2.4 (p. 110)

GT:

Lees H2.4 Wolken en onweer goed door (p.104)

maak opg. H2.3 (p. 108)

Nakijken opgaven H2.1-2.3

Vandaag

Uitleg Luchtvochtigheid

Practicum: Bepalen van de relieve luchtvochtigheid

Dauwpunt en luchtvochtigheid

Warme lucht kan meer waterdamp bevatten dan koude lucht.

Als de lucht afkoelt ontstaat er een relatieve luchtvochtigheid van 100 %                           Dauwpunt

Dan zal de waterdamp condenseren en ontstaat er dauw

 

Luchtvochtigheid

* Geeft het percentage (%) waterdamp in de lucht weer
* Meet je met een hygrometer (%) 
* Als luchtvochtigheid laag is => kun je makkelijker je "vocht" kwijt
* Stel de luchtvochtigheid is 50% => de lucht bevat helft van de                                                 maximale hoeveelheid waterdamp
* Luchtvochtigheid = hh waterdamp : maximale hh waterdamp
* Stel; de hygrometer geeft aan dat de luchtvochtigheid 55% is en dat het 25 °C warm is, de maximale luchtvochtigheid is dan 15 g/m3? Hoeveel waterdamp bevat de lucht?

• Luchtvochtigheid = hh waterdamp : maximale waterdamp
• hh waterdamp = Luchtvochtigheid x maximale waterdamp 
• hh waterdamp = 0,55 x 15 = 8,25 g/m3

Practicum: Relatieve luchtvochtigheid

* Lees eerst het hele practicum door en maak de startopdrachten

* Waaraan kun je merken dat de luchtvochtigheid op bepaalde dagen hoog is? 

  Noem minimaal 1 kenmerk waaraan je dat kunt merken.

• Je raakt je zweet minder goed kwijt, huid voelt klam aan

* Hoe noem je het punt waarop er waterdruppels (condens) in de lucht ontstaan?

• Dauwpunt

* Wat is het percentage vocht in de lucht als het dauwpunt bereikt is?

• 100%

 

Onderzoeksvraag:  

Wat is de temperatuur van het dauwpunt?

Relatieve luchtvochtigheid = hh gram vocht aanwezig : max hh gram vocht x 100%

•                                        hh gram bij dauwpunt : max hh gram lucht (zie tabel) x 100%
  

	Temperatuur	Max. aantal g/m3
Lucht
Water in bekerglas

3GT.Nsk12

• Jas in de kluis

• Mobiel in de bak

• Spullen op tafel 

• Tas op de grond

3GT.Nsk13

• Jas in de kluis

• Mobiel in de bak

• Spullen op tafel 

• Tas op de grond