Waarom houdt hout in een waterton bevriezing tegen?

Na een "discussie" vroeg ik me af wat de technische achtergrond is van een stuk hout in een waterton/regenton. Dit wordt gedaan, zodat de ton niet kapot gaat als het water erin bevriest, maar hoe werkt dit technisch/scheikundig/thermodynamisch gezien?

Toegevoegd na 1 dag:
De vraag wordt niet geheel begrepen:
De uitleg geeft namelijk extra info. Het gaat mij erom:

Waarom vriest een ton zonder een stuk hout (relatief gezien groot) kapot en blijft een ton mét een stuk hout heel.

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Ik denk dat het kapotvriezen alleen wordt tegengegaan als alleen de bovenste centimeters van het water zouden bevriezen. Het hout kan al een deel van de uitzetting opnemen, maar belangrijker lijkt me dat de krachten in het oppervlak onregelmatig/ongelijk verdeeld zullen zijn waardoor het ijs de gelegenheid krijgt in het midden naar boven te komen en er dus meer ruimte vrijkomt. Normaal is de volumevermeerdering en daarmee de druk in alle richtingen gelijk en zal de ijslaag volkomen vlak blijven. Naarmate de ijslaag dikker wordt zal ook de druk in het water toenemen en het blok hout zal zeker de zwakste schakel zijn omdat de verbinding met het ijs minder sterk is; het hout zal dus naar boven worden gedrukt.

Door temperatuurverschillen, die er altijd zijn, hoe klein ook, krijg je stromingen in het water. Waardoor het houtje altijd wel ietsjes beweegt. Al is het zo weinig dat je het niet ziet. Ga maar elk half uur kijken, het houtje ligt steeds ergens anders. Die beweging zorgt ervoor dat het eerste superdunne ijsvliesje steeds doorbroken wordt, het blijft een 'wak'. Tot het koud genoeg wordt. Het werkt maar bij enkele graden, of korte tijd vorst. Als het langer echt goed vriest, dan vriest hij heus dicht.

Mocht dit zo zijn, dan komt dit omdat hout relatief poreus is, dus niet zo massief als bv staal, en kan het om die reden tijdens het smelten van het ijs het grootste gedeelte van de volumevermeerdering van smeltend ijs opnemen. Daarbij mag je er van uitgaan dat een houten regenton (gemaakt uit duigen) ongetwijfeld ook een deel van de uitzetting van ijs op zal nemen, zonder meteen kapot te gaan.

Stel zelf een vraag

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

/100