De moleculen in de lucht om ons heen botsen constant tegen ons aan, maar vreemd genoeg merken we daar in de praktijk weinig van. Toch is de kracht die de lucht op ons uitoefent gigantisch. Normaal is de luchtdruk ongeveer 1 atmosfeer, oftewel 105 N/m2. Om een indruk te geven van hoeveel dat is: dat is gelijk aan het gewicht van 10.000 kilogram en dat op élke vierkante meter, of 1 kg op elke cm2.
Om te laten zien wat voor een enorme kracht dit eigenlijk is, kun je thuis met een leeg frisdrankblikje, water, een tang en een fornuis een leuk experiment doen. Doe het volgende:
- Vul een bak met water. De bak moet diep/groot genoeg zijn om het colablikje in te kunnen zetten. Een gootsteen werkt ook prima.
- Neem een leeg blikje en spoel het goed om. Doe er een bodempje water in.
- Verwarm het blikje met bijvoorbeeld een gasfornuis totdat het water in het blikje goed kookt. Zorg ervoor dat het blikje niet droogkookt.
- Pak het blikje met een tang op en zet het omgekeerd in de bak met water. Schrik niet.
Wat is hier gaande? Wanneer je het water in het blikje kookt, wordt het blikje gevuld met stoom in plaats van lucht. Koel je die stoom af, dan zal het weer condenseren tot water waarbij het volume ruim duizend keer kleiner wordt. Het blikje deukt razendsnel in.
Door het blikje omgekeerd in het water te zetten, zorg je er niet alleen voor dat het condenseren van de stoom enorm snel gaat, ook voorkom je dat het blikje snel lucht van buiten zou kunnen aanzuigen. Het blikje zou wel water kunnen opzuigen, maar dit gaat relatief traag. Daardoor neemt de druk in het blikje sterk af, terwijl de buitenlucht nog wél met 105 N/m2 op het blikje aan het drukken is. Met andere woorden: de buitenlucht drukt nog steeds op het blikje, maar er zit niets meer in het blikje dat terugduwt. Het arme blikje is niet bestand tegen dit drukverschil en zakt in elkaar. Wie had gedacht dat lucht zo gewelddadig kon zijn?
Heb je niet de mogelijkheid, zin of tijd heeft om het experiment zelf uit te voeren, dan kun je in onderstaand filmpje het experiment ook duidelijk zien.
Lach even met ons mee: Mark en ik hebben gister dit experiment uitgevoerd. In een labzaal, in een zuurkast, met bril én labjas… Veiligheid voor alles. Ofzo.
Hoe dan ook, we hebben onze favoriete plasmafysicus gevraagd te voorspellen wat er zou gebeuren als we het hete blikje ondersteboven in het koude waterbad zouden zetten.
“Geen idee” en ze deed twee stappen achteruit.
KLAP!
Lachen joh. En weer aan het werk.
Is daar ook een filmpje van?
Favoriete plasmafysicus? Is dat Daniela?
Indrukwekkend.