Wat gebeurt er met sneeuw als het precies 0 graden is?

Bevriest het dan, smelt het dan of blijft het stabiel?

Weet jij het antwoord?

/2500

Ik denk dat daar geen eenduidig antwoord op te geven is. Het hangt erg van de omstandigheden af, oa hoe dat sneeuwkristal eruit ziet of is gevormd. Als het een heel zuiver sneeuwkristal is, gemaakt van zuiver water, dan kan het zo zijn dat het pas gaat smelten iets boven nul (0,1 C) ook het stofdeeltje waarop het is gevormd kan bepalend zijn voor de exacte faseveranderingen. Wat betreft de vorming van sneeuw, als zijnde ijskristal aansluiting gezocht bij ijsvorming: "De thermodynamica vertelt ons wat de evenwichtstoestand is. Bij atmosferische druk krijgen we water bij temperaturen boven 0°C en ijs onder 0°C. De evenwichtstoestand is de toestand die je krijgt als je lang genoeg wacht. Daarnaast is er ook het kinematische aspect. Om ijskristallen te vormen moet er eerst een centrum gevormd worden waarrond de watermoleculen dan kunnen kristalliseren. Als je zuiver genoeg water hebt en het water wordt niet aangeroerd, dan kan je daarom nog steeds een vloeistof hebben als je het water langzaam afkoelt tot onder 0°C. Het water is dan in een "metastabiele" toestand (dat wil zeggen: niet in de thermodynamische toestand). Zodra je het metastabiele water verstoort (bijvoorbeeld door erin te roeren), gaat het water bevriezen; dat gebeurt dan heel plotseling. Als het water onzuiver is, dan ga je gemakkelijker ijsvorming hebben en gaat het dus moeilijker zijn om onder 0°C te gaan zonder ijs te vormen. Ten slotte, als je lang genoeg wacht, dan gaan er ooit wel eens genoeg watermoleculen samen op elkaar botsen waardoor ze ook een centrum vormen voor ijsvorming en de metastabiele toestand (vloeistof onder 0°C) gaat overgaan in de vaste toestand (ijs)." Sneeuw is een vorm van neerslag die bestaat uit ijskristallen: "Het ontstaan van een ijskristal begint met een stofdeeltje. Zo'n stofdeeltje wordt een ent genoemd. Het kan zout, zand, een kleideeltje, vulkanische as of industrieel stof zijn. Hieraan hechten de watermoleculen zich als kristalletjes. Het bijzondere van de vorming is dat de watermoleculen verschillend reageren op verschillende stoffen. Zo vormt bij zilverjodide (om kunstmatig regen- of sneeuwbuien op te wekken) een kristal zich bij een temperatuur van 4 °C, maar bij de kleisoort vermiculiet gebeurt dat pas bij -15 °C." https://www.ikhebeenvraag.be/vraag/30322/Bevriest-water-al-op-0-graden-celcius-of-is-dat-pas-onder-de-0-graden https://nl.wikipedia.org/wiki/IJskristal

Omdat de vraag in “Meteorologie” is gesteld, zal ik het uit die gezichtshoek bekijken. Buiten, met een dikke jas aan en een muts op. Sneeuw bestaat uit allemaal ijskristallen. Bevroren water. Bij een temperatuur van precies nul graden blijft dat bevroren water. Bij nul graden kan water zowel in vloeibare vorm bestaan als in vaste vorm, waarbij we dan voor de verschillende verschijningsvormen verschillende namen hebben, zoals o.a. sneeuw, rijp, en ijs voor hebben. De sneeuw kan niet bevriezen, want het is al bevroren water. Sneeuw kan wel harder worden als de sneeuwlaag flink verder afkoelt – maar de vraag veronderstelt dat het 0 graden is en blijft. Hij kan ook niet gaan smelten (naar vloeibaar water), omdat er geen energie wordt toegevoerd. Want om van een kilo sneeuw pakweg een liter dooiwater te maken, moet je behoorlijk veel warmte toevoeren, waarbij de sneeuw dan niet warmer wordt dan 0 graden, maar hij gaat wel ontdooien. En totdat alle sneeuw ontdooid is, zal dat dooiwater ook heel de tijd nul graden blijven, ondanks de toevoer van energie. Maar buiten in het gras en op de stoep speelt er nog meer. Je kunt wel veronderstellen dat het precies nul graden blijft, maar de natuur kan je verrassen. Boven sneeuw is er net als boven een plas water een neiging om in gasvorm (waterdamp) over te gaan. Nou ja, beter gezegd om een evenwichtstoestand na te streven met het gasvormig vocht in de lucht. Een plas water verdampt geleidelijk, en de snelheid hangt dan af van de dampspanning boven het wateroppervlak: in droge lucht verdampt de plas water snel (en onttrekt daarbij warmte-energie aan zijn omgeving; het restant water wordt dus kouder). Sneeuw kan als het ware ook geleidelijk uitdrogen (sublimatie) als een lage dampspanning van water boven de sneeuw dat aanmoedigt. De daarvoor benodigde warmte wordt ook dan aan de omgeving onttrokken (dus je temperatuuraflezing zal uit zichzelf iets gaan zakken), maar in de praktijk kan er ook zonneschijn zijn buiten, en dan geldt dus nog wat gemakkelijker dat de sneeuw ook echt ... als sneeuw voor de zon verdwijnt. Het kan ook zijn dat de uitstraling naar een heldere hemel het wint, dan wordt de sneeuw harder bevroren – maar dan zal-ie dus ook wat kouder worden dan 0 graden. Dat gebeurt vanzelf, omdat alles dat warmer is dan het absolute nulpunt warmte uitstraalt. Tenzij al die uitstraling door iets anders wordt gecompenseerd.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100