Smeltpunt water bij hogere druk

[Michelle]

Hoi !

Ik had examen natuurkunde deze week en er stond een meerkeuzevraag bij en die ging zo:

Het smelpunt van water is bij een druk van 3,0 atmosfeer :

a) lager

b) hoger

c) hetzelfde

Wat is het juiste antwoord hierop ? (Ik durf al niet meer te zeggen wat ik heb geantwoord, het zal alweer fout zijn. Nu ja, ik heb gezegd lager omdat ik dacht dat water water onder hoge druk kan smelten bij een lagere temperatuur dan 0°C)

[ThePhilosopher]

Volgens mij blijft het smeltpunt van water een constante...

De temperatuur zal hooguit hoger worden bij een hogere druk?

Daardoor zal het water kunnen smelten...

[Bart]

Van physlink.com (ik kon het zelf niet beter verwoorden):

For most substances, increasing the pressure when a system is in equilibrium between liquid and solid phases will increase the phase transition temperature. Water is one of a few special substances for which the pressure lowers the temperature of transition. The basic reason is that water actually expands when it goes from the liquid to solid phase. In textbooks you will find the explanation for these properties by using the Clapeyron-Clausius formula, but it is perhaps most readily explained using LeChatelier's principle.

This principle states that when a system is in equilibrium, any external changes that try to take it out of equilibrium (like applying pressure to ice) will cause the system to adjust in a way to counteract that change. This is a general property of what we mean by 'equilibrium' so it probably derives more from the Second Law of Thermodynamics ('equilibrium is the state in which entropy is maximized') than the First Law -- though perhaps a more creative individual could find a good way to explain your question using that law too. In this case, if you increase the pressure on the ice the ice-water system wants to try to lower it again. It can do that by making itself fit into a smaller volume. But since water fills a smaller volume when it's liquid, rather than solid, it will go to a lower melting point -- allowing more solid to become liquid.

Het smeltpunt van water wordt dus lager bij een hogere druk.

[Revelation]

Wat ik zeker weet is dat als de druk verlaagt, het kookpunt verlaagt. Het lijkt me logisch dat het smeltpunt dus ook lager wordt. Dus als de druk hoger

wordt dan 1 bar, het smeltpunt stijgt.

Je kan ook zo redeneren: de moleculen moeten sneller gaan bewegen, maar een druk duwt ze terug. Dus er moet meer energie toegevoegd worden.

EDIT: of toch niet

[klazon]

....EDIT: of toch niet

Zoals staat in het stukje dat Bart aanhaalde gaat het bij water net iets anders.

Het kookpunt verhoogt en het smeltpunt verlaagt bij toenemende druk. Apart stofje, dat water....

Zit ik me nog iets anders af te vragen: als je de druk verlaagt gaat het kookpunt naar beneden en het smeltpunt omhoog. Bestaat er nu een druk waarbij die twee bij elkaar komen? Dus een temperatuur waarbij ijs direct overgaat in damp, zonder vloeibaar water als tussenfase?

[Anonymous]

Natuurlijk,

dat is het tripelpunt. In het fasediagram van elke stof is zo een punt te vinden.

Zie een oude discussie op dit forum :

http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...?showtopic=2808

[klazon]

Dank u! Ik wist niet dat dit al een keer aan de orde was geweest.

[Anonymous]

Van physlink.com (ik kon het zelf niet beter verwoorden):

For most substances, increasing the pressure when a system is in equilibrium between liquid and solid phases will increase the phase transition temperature. Water is one of a few special substances for which the pressure lowers the temperature of transition. The basic reason is that water actually expands when it goes from the liquid to solid phase. In textbooks you will find the explanation for these properties by using the Clapeyron-Clausius formula, but it is perhaps most readily explained using LeChatelier's principle.

This principle states that when a system is in equilibrium, any external changes that try to take it out of equilibrium (like applying pressure to ice) will cause the system to adjust in a way to counteract that change. This is a general property of what we mean by 'equilibrium' so it probably derives more from the Second Law of Thermodynamics ('equilibrium is the state in which entropy is maximized') than the First Law -- though perhaps a more creative individual could find a good way to explain your question using that law too. In this case, if you increase the pressure on the ice the ice-water system wants to try to lower it again. It can do that by making itself fit into a smaller volume. But since water fills a smaller volume when it's liquid, rather than solid, it will go to a lower melting point -- allowing more solid to become liquid.

Het smeltpunt van water wordt dus lager bij een hogere druk.

Danku wel! Nu heb ik toch al 1% !

[Anonymous]

Opgemerkt moet worden dat de verlaging van het smeltpunt van water bij hogere druk eigenlijk heel bijzonder is. Dat komt omdat water uitzet als het bevriest. En dat komt niet veel voor.

Als je kaarsvet gaat smelten zie je het omgekeerde. De vaste stof blijft op de bodem liggen. Bij hoge druk gaat het smeltpunt of het smelttraject omhoog.

H. Zeilmaker

[Stephaan]

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/...ges/FG10_28.JPG

Daar staat het toestands diagram v water op Bij grotere druk verlaagt het vriespunt een heel klein beetje

[Bro]

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/...ges/FG10_28.JPG

Daar staat het toestands diagram v water op Bij grotere druk verlaagt het vriespunt een heel klein beetje

Je kan het mooi zien aan grote pijl. Deze staat een schuin naar links-boven. Bij de meeste andere stoffen staat hij naar rechts-boven.