Als het vriest en je loopt buiten, dan is de kans groot dat je bij het uitademen een wolkje veroorzaakt, ook wel adempluim genoemd.
a) Uit welke stof bestaat die adempluim?
b) In welke fase bevindt die stof zich?
c) Hoe ontstaat zo’n adempluim? Gebruik het woord faseovergang.
Ook bij dieren – bijvoorbeeld honden of paarden – zie je soms een adempluim, maar nooit bij vogels. Nooit? Dat klopt niet! In de NRC van 31 oktober 2015 stond een mooie foto van een vogel – het was een epauletspreeuw – die op een koude decemberochtend in Minneapolis (Verenigde Staten) een adempluim uitstoot. Zie onderstaande foto:
Karel Knip, de schrijver van het artikel, ging op zoek naar de verklaring. Hij schrijft: “Zolang vogels niet kwaken, schreeuwen of zingen ademen ze voornamelijk door de twee openingen aan de snavelbasis. Direct achter die openingen ligt een labyrint-achtige structuur die een heel effectieve warmtewisselaar blijkt te zijn. Ingeademde lucht neemt warmte op, uitgeademde lucht geeft warmte af. Vogels als de huismus en de stadsduif ademen lucht uit die maar een paar graden warmer is dan de omgevingslucht.
d) Op de foto heeft de vogel zijn bek wijd open. De uitgeademde lucht gaat dus niet door de ‘warmtewisselaar’. Wat bedoelt de schrijver met ‘warmtewisselaar’?
e) Waarom produceert de vogel op de foto wél een adempluim?
Knip vervolgt: “Dat ook de mensenneus een redelijke warmtewisselaar is blijkt uit de waarneming dat hij drupt als het koud is. Het is geen snot dat daar drupt maar condens”.
f) Kan bij een mens een adempluim uit de neus komen?
Uitwerking vraag (a)
Water
Uitwerking vraag (b)
Vloeibaar. In de vorm van kleine druppeltjes.
Uitwerking vraag (c)
De lucht die je uitademt bevat waterdamp. Deze heeft dan de lichaamstemperatuur. Buiten is het koud, waardoor de waterdamp afkoelt. Waterdamp is water in de gasfase. Als deze damp in de koude buitenlucht komt koelt hij af. Daardoor kan de damp condenseren tot kleine waterdruppels. Je ziet dan een ‘adempluim’. Er is dus een faseovergang van gas naar vloeibaar.
Uitwerking vraag (d)
In de kop van de vogel zit een doolhofachtige structuur waar de uitgeademde lucht geleidelijk warmte kan afgeven aan de buitenlucht, nog voordat de adem echt buiten de vogel is. Daar wordt dus warmte uitgewisseld tussen de vogel en de buitenlucht. Deze structuur is dus een warmtewisselaar.
Uitwerking vraag (e)
Hij heeft zijn bek open. De warme uitgeademde lucht gaat nu niet via de labyrintachtige structuur naar buiten, maar direct. De waterdamp adem koelt ineens sterk af en condenseert.
Uitwerking vraag (f)
Nee, net als bij de vogel met gesloten bek is de lucht al afgekoeld voor hij buiten komt. De route van de adem door de neus is ook soort van labyrint. Gecondenseerde waterdamp kan wel als een druppel onder de neus terechtkomen maar gaat niet in een wolkje naar buiten.
