In de NRC van 18 mei 2013 werd een e-mail geciteerd.
`Reeds op de lagere school werd mij van alles wijsgemaakt over de gevolgen van het hoogteverschil tussen Nederland en bijvoorbeeld de Alpen, met als voorbeeld dat hoog in de bergen je eitje eerder kookte dan bij ons. Niets blijkt echter minder waar. Een ei is in mijn woonplaats (vijf meter onder de zeespiegel) na 1 minuut koken op de grens van zacht en hard en na 1,5 minuut loeihard. In de bergen op 1250 m hoogte is een ei na 4 minuten koken nog behoorlijk zacht en toont het pas na 5 minuten hardheidsverschijnselen.'
Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.
Wat is nu waar en wat niet? We pakken die vragen natuurkundig aan.
Opgaven:
a) Wat is, natuurkundig gezien, koken?
b) Kan een vloeistof boven het kookpunt bestaan?
Het kookpunt van water is 100 °C, zoals je wel weet, maar... dat geldt alleen bij `normale' luchtdruk: de gemiddelde luchtdruk op zeeniveau. Als de luchtdruk lager is, ligt het kookpunt ook lager in temperatuur.
c) Wat weet je van de luchtdruk als je omhoog gaat, bijv. in een luchtballon?
d) Wat betekent dat voor het kookpunt hoog in de bergen?
e) Klopt nu de bewering `...dat hoog in de bergen je eitje eerder kookte dan bij ons' ?
Toch zegt de schrijver, dat er niets van klopt, want zijn eitje is hier in Nederland veel vlugger hard dan hoog in de Alpen. Hoe kan dat? Er is hier een spraakverwarring: koken is namelijk niet hetzelfde als het hard worden van een ei of het gaar worden van bijv. aardappelen.
f) Bij welke temperatuur bijvoorbeeld zal het water met je eitje koken in de bergen?
g) Zal het eitje dan korter of langer moeten koken om hard te worden?
h) Wat is het misverstand bij de schrijver als hij stelt `...met als voorbeeld dat hoog in de bergen je eitje eerder kookte dan bij ons'.
Tegenwoordig gebruiken expedities in de Himalaya hogedrukpannen om te koken. Dat zijn pannen die luchtdicht afgesloten kunnen worden en waarin de waterdamp een hoge druk gaat uitoefenen. Het kookpunt komt dan juist bij een temperatuur hoger dan 100 °C te liggen. Eten wordt dan veel sneller gaar.
Uitwerking vraag (a)
Koken betekent dat een vloeistof overal in de vloeistof in damp (gasvormige stof) overgaat, en niet alleen aan het oppervlak. Overal in de vloeistof ontstaan dampbellen.
Uitwerking vraag (b)
Nee, boven het kookpunt is de stof in de gasvormige fase: damp
Uitwerking vraag (c)
Hoe hoger je komt, des te lager de luchtdruk.
Uitwerking vraag (d)
Het kookpunt is lager dan 100 °C, bijv. 90 °C.
Uitwerking vraag (e)
Niet echt; het water kookt al bij een lagere temperatuur, want het kookpunt van 90 °C wordt eerder bereikt dan het kookpunt op zeeniveau. Hoger gaat de temperatuur niet, dus blijft het ei op bijv. 90 °C.
Uitwerking vraag (f)
Een temperatuur is lager dan 100 °C, bijv. 90 °C.
Uitwerking vraag (g)
Bij een lagere temperatuur doet het ei er langer over om hard te worden.
Uitwerking vraag (h)
Met eerder koken wordt bedoeld, dat eerder het kookpunt van water wordt bereikt. Maar omdat de temperatuur daarbij lager is dan op zeeniveau, wordt het eitje juist niet zo gauw hard. Het eitje is dus niet zo gauw lekker om op te eten. De schrijver verwart het eitje met het water.
Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.
