Polaris NaSk1 - Hoofdstuk 5 - Moleculen en het weer oefentoetsen & antwoorden

De drie fasen waarin een stof zich kan bevinden zijn:Een vaste stof. Een voorbeeld is hagel, sneeuw of ijs.Een vloeibare stof. Een voorbeeld is regen of water in de zee of rivier.Een gasvormige stof. Een voorbeeld is waterdamp.Er ontstaat een lagedrukgebied als de lucht verwarmt wordt door de zon. Deze lucht stijgt op en de luchtdruk daalt. De luchtdruk is langer dan in de gebieden eromheen.Een bliksemflits zie je meteen en de donder hoor je later, omdat het licht veel sneller gaat dan het geluid. De lichtsnelheid is 300 000 km/s; de geluidssnelheid is 0,34 km/s.De temperatuur is in de zomer hoger dan in de winter, omdat:In de zomer de zon hoger aan de hemel staat dan in de winter. Er valt dus meer zonlicht op een bepaalde oppervlakte. De dagen in de winter zijn korter dan in de zomer. In de winter is er dus minder zonlicht.Het klimaat is het gemiddelde weer over een lange periode. Niet waar. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de moleculen bewegen. Bij -273 °C staan de moleculen stil.Waar. Waar. Door het grote verschil in een positieve lading en de negatieve lading ontstaat er een elektrische spanning. Uiteindelijk wordt de spanning zo groot dat er een ontlading – dus de bliksem – plaatsvindt.Niet waar. De gekleurde lijnen met driehoekjes en halve rondjes in een weerkaart geven fronten aan (de grenzen tussen grote gebieden met koudere en warmere lucht).Niet waar. De grootste oorzaak van de zeespiegelstijging is het smelten van het ijs op de Zuidpool en Groenland.  Luchtdruk wordt aangegeven in de eenheden hectopascal (hPa; 1 hPa = 100 Pa), Newton per vierkante meter (1 $N/m^2$ = 1 Pa) en millibar (mbar; 1 mbar = 1 hPa).Zie onderstaande tabel. Belangrijke omrekenfactoren (zie ook BINAS tabel 2):1 $Pa$ = 1 $N/m^2$1 $mbar$ = 1 $hPa$1 $hPa$ = 100 $Pa$, dus 1 $Pa$ = 0,01 $hPa$1 000 $hPa$100 000 $Pa$100 000 $N/m^2$8 760 $mbar$8 760 $hPa$876 000 $Pa$5 237 $Pa$52,37 $hPa$5 237 $N/m^2$2 356 $hPa$2 356 $mbar$2 356 000 $N/m^2$4 581 $N/m^2$4 581 $Pa$45,81 $hPa$De lucht daalt en wordt in een hogedrukgebied opzij gedrukt. De lucht stroomt dan over het aardoppervlak naar gebieden met een lagere luchtdruk. Deze luchtverplaatsing noemen we de wind.Isobaren zijn lijnen die plaatsen met gelijke druk met elkaar verbinden. Waar isobaren dicht bij elkaar lopen, waait of stormt het (omdat er dan grote luchtdrukverschillen zijn). De juiste volgorde is: B – A – C – E – D. Bij A gaat het water van vloeibaar uit de zee naar gas in de wolken. Dit is verdamping.Bij B gaat het water van gas in de wolken naar vloeibaar als regen. Dit is condensatie.Bron: Wikiwijs VastVloeibaarGasOnderlinge afstand moleculenKleinGroterGrootstSnelheid moleculenLangzaamSnellerSnelstAantrekking van moleculenGrootstKleinerKleinstToelichting:In de vaste fase is de aantrekking tussen de moleculen groot. De moleculen blijven dus dicht bij elkaar en kunnen hierdoor weinig bewegen.In de vloeibare fase kunnen de moleculen wat meer bewegen en is de afstand hierdoor groter, maar door de aantrekkende krachten blijven de moleculen nog wel een beetje bij elkaar.In de gasfase zijn de aantrekkende krachten het kleinst. Hierdoor kunnen de moleculen snel en ver van elkaar bewegen. Gegeven:Geluidssnelheid = 343 m/sVerstreken tijd = 30 s  Gevraagd:Hoe ver is de bliksem van je vandaan? Formule:$s = v_{geluid} \cdot t$Berekening:Het geluid legt een afstand af van 343 meter per seconde, dus $343 \times 30 = 10\ 290\ meter$10 290 meter = 10,290 kilometerConclusie:De bliksem is 10,29 kilometer van je vandaan.Om te voorkomen dat je door de bliksem wordt geraakt, moet je direct het water uitgaan en zelf niet het hoogste punt worden. Ga gehurkt zitten met je voeten tegen elkaar en je handen over je oren. Ga ver van je vrienden zitten.Gegeven:Geluidssnelheid = 343 m/sAfstand = 15 kilometer Gevraagd:Hoeveel tijd zit er tussen de bliksemflits en de donder? Formule:$s = v_{geluid} \cdot t$Omschrijven geeft $t =\frac{s}{v_{geluid}}$ Berekening:Afstand = 15 kilometer = 15 000 mHet geluid legt een afstand af van 343 meter per seconde, dus $15\ 000 : 343 = 43,7\ seconde$Conclusie:Er zit 43,7 seconde tussen de bliksemflits en de donder.Schuil nooit onder bomen, omdat die het hoogste punt zijn. Het beste is dus om het bos te verlaten en/of in een auto de onweersbui rustig af te wachten. Op de weerkaart kan je:Een koufront herkennen aan de blauwe lijn met driehoekjes.Een warmtefront herkennen aan de rode lijn met halve rondjes. In het oosten van Europa ontstaat veel neerslag, omdat daar een koufront en een warmtefront met elkaar in aanraking komen.Bij een front ontstaat er vaak neerslag, omdat:De warme lucht in contact komt met de koudere lucht. De warme lucht stijgt op omdat het een kleinere dichtheid heeft dan de koudere lucht. Als de lucht vochtig is, dan koelt de warme lucht af, waarbij er waterdamp condenseert. In het Caribische deel van het Koninkrijk is het warmer dan in Nederland, omdat:Aruba, Curaçao en Sint-Maarten dichter bij de evenaar liggen dan Nederland.Hoe dichter bij de evenaar, hoe hoger de gemiddelde temperatuur is. Dat komt doordat de zonnestraling dichter bij de evenaar vrijwel loodrecht invalt.In Nederland valt de zonnestraling schuin in, dus is de hoeveelheid straling per vierkante meter kleiner en dus is de temperatuur lager. Om op stormen te jagen heeft men een gepantserd voertuig nodig, om bijvoorbeeld te voorkomen dat rondvliegend materiaal (zoals takken, ijzer en hout) de ramen breekt en de inzittenden verwond. In een auto (en vooral een voertuig bedekt met ijzerplaten) ben je goed beschermd tegen blikseminslag. Via het metalen omhulsel vloeit de elektrische lading direct weg naar de aarde.In de Verenigde Staten komen tornado’s vaak voor, omdat de koude wind uit Canada daar samenkomt met de warme, vochtige lucht uit de oceaan en de warme, droge woestijnlucht uit Mexico. De lucht in Nederland heeft niet te maken met zulke grote temperatuurverschillen.  De afstand tussen de top van de Mount Everest en de bovenkant van de atmosfeer is kleiner dan de afstand tussen het zeeniveau en de bovenkant van de atmosfeer. Er drukt dus minder lucht op de top van de Mount Everest, dus is de luchtdruk laag.Gegevens:Luchtdruk = 330 hPaGevraagd:$Luchtdruk = ?\ N/m^2$Berekening:$1\ hPa = 100\ Pa$, dus $330\ hPa = 33\ 000\ Pa$$1\ Pa = 1\ N/m^2$, dus $33\ 000\ Pa = 33\ 000\ N/m^2$Antwoord:De luchtdruk is $33\ 000\ N/m^2$.Door de verminderde luchtdruk kan er minder zuurstof opgenomen worden in de longen.Door de kou blijven de lichamen goed bewaard. Ook is er weinig zuurstof, waardoor er nauwelijks ontbinding kan plaatsvinden. De aarde heeft minder snel kunnen opwarmen tijdens deze twee ijstijden, omdat de witte kleur van de aardbol straling goed terugkaatst. Als de afstand tussen de aarde en zon groter is, dan zal er minder straling van de zon het aardoppervlak bereiken, waardoor het op aarde kouder wordt. Het gevolg van het verbranden van brandstof is dat er steeds meer koolstofdioxide in de lucht komt. Koolstofdioxide in de atmosfeer straalt de warmtestraling van de aarde terug, en de aarde blijft warm. Dit heet het versterkte broeikaseffect. Het oceaanwater is kouder bij Groenland, omdat:Groenland verder van de evenaar ligt dan Florida.De hoeveelheid zonnestraling die Groenland bereikt is dus kleiner dan de hoeveelheid zonnestraling in Florida.Het oceaanwater in Groenland zal dus minder snel opwarmen door zonnestraling dan het oceaanwater in Florida.Het koude oceaanwater warmt op door het versterkte broeikaseffect.De ijskappen op Groenland zullen ook smelten door de opwarming van de aarde. Als de aarde zich verder opwarmt, dan zal:Het oceaanwater bij Groenland warmer worden. Omdat de temperatuurverschillen niet groot meer zijn, zal er weinig tot geen oceaanstroming meer zijn (denk bijvoorbeeld aan hoe wind ontstaat in §5.2).(Als de oceaanstroming minder sterk aanwezig is, dan heeft dat negatieve invloed op het klimaat.)