Wat veroorzaakt dat water in het glas komt door een brandende kaars?

Maar de hoeveelheid lucht voor en na de brandende kaars is toch evenveel. Hoe kan dan de luchtdruk kleiner worden in het glas?

Zoals gezegd: "Als lucht opwarmt dan wordt de luchtdruk groter en als lucht afkoelt dan wordt de luchtdruk juist kleiner."
Koudere lucht heeft een lagere deeltjessnelheid en de moleculen die tegen de wand stuiten hebben een lagere impuls, waardoor de druk afneemt.

@erotisi :
Lucht bestaat uit zuurstif, koolzuur en stikstof.
De zuurstof wordt verbruikt voor de verbranding.
Dan blijft er dus geen zuurstof in de lucht over, er is dus minder lucht...

Dat klopt volgens mij niet.
Tijdens het branden wordt de zuurstof omgezet in koolzuurgas die beide ongeveer evenveel ruimte innemen.
De hoeveelheid lucht blijft hetzelfde, de druk verandert.

De formule luidt: C25H52 + 38 O2 → 25 CO2 + 26 H2O

Pas nadat het kaarsje uit is gegaan stijgt het water aanzienlijk. Dat kan dan komen doordat de temperatuur ineens daalt doordat het vlammetje de lucht niet meer verhit. Maar tijdens het verhitten zet de lucht uit maar daarna neemt de luchtdruk door afkoeling weer dezelfde luchtdruk aan als buiten het glas. Dus hoe kan dan de luchtdruk in het glas lager worden als daarbuiten?

Ik heb net het exteriment gedaan.
Het water kwam al omhoog voordat de vlam doofde en de lucht afkoelde. Dus de afkoeling speelt op dat moment nog geen rol.

Maar in het filmpje in de vraag zie je toch wel duidelijk een verschil. Daar zie je ook dat het water al omhoog komt voor de doving maar in zeer geringe mate tov na de doving

Tijdens het opwarmen stijgt de luchtdruk en zal er dus lucht uit het potje ontsnappen om de luchtdruk met de buitenlucht in evenwicht te brengen.
Bij de afkoeling zakt de luchtdruk en zal er dus vloeistof worden aangezogen om de luchtdruk weer in evenwicht te brengen.

Ik heb een hoog smal glas gebruikt.
Het water kwam omhoog terwijl de vlam nog brandde.
Het was duidelijk zichtbaar. Probeer het eens zelf met een hoog glas.

En gebruik dan water, geen cola....

In 't Engels:
The heated air expands. As it expands it comes out from under the glass container. You might observe some bubbles after you put the glass over the candle. Thats the hot air escaping. Once the flame dies out, the air inside the glass begins to cool down. "
http://weirdsciencekids.com/whydoesthewaterrise.html

Ik heb het zelf geprobeerd.
Bij mij ontsnapten er geen bubbels. Het glas was hoog. De vlam brandde een tijdje en toen kwam het water ( geen cola ) al zeker 3 cm omhoog.

Ik denk dat het feit dat 2 zuurstofmoleculen zorgt voor enerzijds de vorming van CO2 en anderzijds H2O. Hierbij wordt enerzijds wel de molecuul groter (dus eigenlijk hogere druk) omdat een O2 kleiner is dan een CO2 maar dit wordt volledig gecompenseerd doordat het gevormde H2O als condens neerslaat op het glas hierdoor krimpt het gasvolume. Maar ik weet niet of jullie tijdens de vlam ook condens hebben zien vormen op de binnenkant van het glas?

Dat het molecuul groter wordt boeit toch helemaal niet in een gasstaat? Wel in een vloeistofstaat of vaste staat lijkt me, maar in gas is het irrelevant omdat de deeltjes elkaar toch niet aanraken. Of zie ik dat verkeerd?

@Erna: dat is niet waar. Denk eens hieraan: als je zout in een pan met water gooit, stijgt het waterniveau niet.

@Elsdendiep: wat is niet waar ? Ik heb het niet over zout.

@MrTomaat: "deeltjes" als in: moleculen, raken elkaar sowieso niet. De onderlinge afstand tussen moleculen is in een gas wel groter.
Vergeet de "grootte" van een molecuul. Het gaat hier om dichtheid. Dichtheid verandert door druk en temperatuur. Niet met de afmetingen van een molecuul.

We hebben het glas over de brandende kaars gezet.
Het water steeg in het glas.
Na afkoeling steeg het water ook. Dus: Omdat we het experiment begonnen met gewone temperatuur lucht :
Het water steeg al ( doordat de zuurstof verbruikt werd. )
Tegelijkertijd zette de overgebleven lucht uit.
Dit " remde" de opname van water in het glas.
Na afkoeling van de lucht kon de rest van het water ook stijgen.
Dat is het einde experiment, want de lucht waarmee we begonnen was ook normale temperatuur. Ik neig toch naar : het verbruik van zuurstof "trekt het water in het glas" .
( het volume koolzuur is niet voldoende, of wordt in water opgelost )

Het klopt dat over het algemeen de grote van moleculen geen invloed heeft op de druk. Echter op kleinere schaal blijkt volgens de vanderwaalsvergelijking het soort moleculen wel een invloed te hebben daar op. : Bij hogere gasdichtheid worden de wisselwerking tussen en de afmetingen van de moleculen echter belangrijk. Ten eerste zag hij in dat moleculen minder vrije ruimte hebben om in te bewegen dan het volume van het vat...." https://nl.wikipedia.org/wiki/Vergelijking_van_Van_der_Waals

Erna je zegt: 'Het water steeg al ( doordat de zuurstof verbruikt werd. )' Kun je dat nader uitleggen want ik weet niet hoe daar toe komt? Bedoel je dat O2 met de H van het kaarsvet water vormt en daarmee het waterpeil stijgt?

Het water steeg al toen de vlam nog brandde.
Ik kom daarbij omdat ik dat zag gebeuren.

Even een stukje om de discussie aan te wakkeren (ja, inderdaad, woordspeling).
@Erna55. Het grootste gedeelte van het effect wat je ziet, komt door drukverschil, inderdaad door het afkoelen van de lucht. Ik zal je uitleggen waarom dit OOK al gebeurd tijdens het branden van de kaars. Een kaars brandt met een paar honderd graden (gele vlam). Dit voel je meteen als je je hand er boven houdt.
Op het moment dat je het glas over de kaars heen zet, zet je dus al zeer warme lucht gevangen. De reden dat het water omhoog komt, is omdat wanneer je het glas over de vlam heen zet, de warmte alleen nog maar de ruimte kan opvullen. Er kunnen dus inderdaad bubbels ontstaan, deze hoef je niet altijd te zien.
Wat echter vaker voorkomt (ook in het filmpje, en water of cola maakt daarin niet zoveel uit aangezien cola nagenoeg 99% water is) is dat het water al begint te stijgen. Water is namelijk best wel goed in staat om warmte op te nemen. Daardoor koelt de lucht al iets af t.o.v. wanneer het glas er niet overheen staat.
Dit temperatuurverschil is nog niet in staat om deze verandering teweeg te brengen. Echter, als we kijken naar het molair volume (de hoeveelheid volume dat een gas inneemt, wat onafhankelijk is van WELK gas, zie ook https://nl.wikipedia.org/wiki/Molair_volume) zie je dat een klein temperatuurverschil al een verschil in volume geeft. Daarbij neemt het glas ook direct wat warmte op. Deze effecten bij elkaar opgeteld zorgen er voor dat het water in het glas al wat stijgt voordat de vlam daadwerkelijk uit is. Echter zal die vlam nooit echt lang meer branden en is de geproduceerde hoeveelheid warmte niet vergelijkbaar met gewoon branden in de open lucht (de hoeveelheid zuurstof is zo beperkt dat een kaars direct aan het uitgaan is. Het heeft dus niets te maken met het feit dat de zuurstof verdwijnt. Zoals we hebben geleerd zal er geen materie “verdwijnen”. Als we daar al naar kijken, zal er materie “bij komen” (in de gasfase), je verbrand namelijk een kaars en je houdt elke seconde minder kaars over. Dat moet ergens blijven…

Ergens volg ik je niet Thecis.
Je zegt dat water warmte goed kan opnemen, ok. Daardoor kan de temperatuur natuurlijk wel dalen maar toch nooit lager dan de temperatuur buiten het glas die toch immers door de hogere druk het water omhoog duwt.
En verandert de lucht als zijnde O2 niet in water H2O wat kan condenseren op het glas zodat er gas verdwijnt.
En misschien nog een klein beetje ontsnapt er nog massa door het licht en de warmte die het glas verlaat. Maar misschien is dat grotendeels voor rekening van de kaars zelf en heeft het dus geen invloed en als het invloed heeft dan vermoedelijk onmeetbaar klein??

@erotisi
Nee, de temperatuur daalt niet t.o.v. buiten. Maar de kaars brandt al op het moment dat je het glas er overheen zet. Oftewel, de lucht die je vangt in het glas IS al warmer dan de buitenlucht. Als je het glas er op zet. Heb je binnen per direct lucht van 300°C en daarbuiten mengt de lucht direct op zonder toevoer van nieuwe warmte, oftewel, buiten is het direct weer kamertemperatuur. (voel maar boven het glas als je het glas er op hebt gezet. Eigenlijk geen verschil met de rest van de kamer.
Dus de temperatuur daalt t.o.v. de temperatuur van de lucht in het glas als je het er net over heen gezet hebt. Er is een verbrandingsreactie bezig. Zuurstof wordt verbruikt en water wordt geproduceerd. Echter hebben we het niet over gigantische hoeveelheden en warme lucht kan vrij veel water bevatten. Dus er is niet zo snel reden dat het geproduceerde water (wederom, is niet heel veel) zal condenseren aan de wand. Heb ik nog nooit zien gebeuren bij dit experiment. Er verdwijnt geen massa. Hier spelen nagenoeg geen quantum mechanische effecten. Ja, energie is massa, maar wees effe reeel hierin. De massa die verdwijnt door warmte en licht is volstrekt verwaarloosbaar met de korte tijd dat het waxinelichtje nog brandt. Dus hier hoef je niet eens naar te kijken. Bij deze reactie verdwijnt gewoon geen massa, massa wordt d.m.v. een chemische reactie omgezet.

@Thesis.
Ik heb nog moeite met de redenering over het stijgen van het water tijdens het branden.
De lucht is warm wanneer ik het glas erover heen zet, dat klopt en dat had ik over het hoofd gezien.
Maar dat deze lucht al meteen afkoelt door het water en dat daardoor water omhoog komt, daar wil ik nog over denken...

Ik begrijp het nog niet. Je zegt dus: 'Wat echter vaker voorkomt is dat het water al begint te stijgen. Water is namelijk best wel goed in staat om warmte op te nemen. Daardoor koelt de lucht al iets af t.o.v. wanneer het glas er niet overheen staat. Nee, de temperatuur daalt niet t.o.v. buiten' Maar zolang de buiten temperatuur koeler is en dus zwaarder kan het water toch ook niet stijgen in het glas? Of bedoel je dat alleen al door het opnemen van de warmte het water stijgt? Maat het kan ook zijn dat ik in verwarring ben wanneer het water nu kan stijgen. Want hete lucht is weliswaar lichter maar in een afgesloten ruimte is er wel een grotere druk. Buiten het glas is er minder druk omdat de ruimte veel groter is, maar omdat deze kouder is is deze weer zwaarder.
De vraag is dan welke factor weegt het zwaarst de druk binnen het glas door de hitte die op het water drukt of de druk door de koude lucht buiten het glas?

https://vimeo.com/162128406

Maar als het volume afkoelt dan krijgt het hetzelfde volume als in het begin. Dus waardoor kan de druk binnenin het glas lager worden dan daarvoor?

Tijdens opwarmen ontsnapt lucht door overdruk(het glas springt niet), met afkoelen ontstaat onderdruk, dan wordt ipv lucht vocht opgezogen.

Maar hoe ontsnapt het dan, want Erna zag geen bubbels?

Ik wel. Ik heb expres wat zeepsop toegevoegd.

https://vimeo.com/162128406