Als we het tijdens een weerbericht over temperaturen hebben, noemen we die altijd in graden Celsius. De meeste mensen zullen dat wel weten, maar weet je ook waarom dat zo is? Waarom gebruiken we bijvoorbeeld niet graden Fahrenheit? En kookt water altijd bij 100 graden Celsius? Alles over de temperatuur!
Temperatuur
De temperatuur meet je natuurlijk met een thermometer. Maar wist je dat zo’n thermometer naast graden Celsius ook een andere schaal kan hebben? Ze worden weliswaar minder vaak gebruikt, maar ook graden Kelvin en graden Fahrenheit zijn schalen om de temperatuur uit te drukken.
Figuur 1: Vanochtend was het ook vrij koud met temperaturen onder het vriespunt. Maar hoe komen we eigenlijk op deze temperatuurverdeling?
Graden Kelvin
Eerst maar eens graden Kelvin, deze wordt vaak gebruikt in de natuurkunde. Waarom? 0 Kelvin is het absolute nulpunt, oftewel, kouder dan dat kan het nooit (!) worden. Het staat gelijk aan -273,15 graden Celsius en bij die temperatuur staat alles stil. Alles ja, elk molecuul, atoom, verzin het maar!
Kouder kan het dus niet worden, want hoe kouder iets is, hoe langzamer de moleculen bewegen. Langzamer dan stilstaan kan natuurlijk niet. Verder loopt de Kelvin schaal wel een op een gelijk met die van Celsius, waardoor +273,15 Kelvin gelijkt staat aan 0 graden Celsius. Oftewel, een graden Celsius verschil is gelijk aan 1 Kelvin verschil.
Figuur 2: Een vergelijking van Celsius en Kelvin! Over Fahrenheit gaan we het hieronder hebben...
Graden Fahrenheit
Dan de grootste grap op het gebied van een temperatuurschaal: Fahrenheit. Deze werd vroeger veel gebruikt in bijvoorbeeld Engeland tijdens weerberichten, maar is tegenwoordig vanwege de onlogische opbouw bijna overal ter wereld verdwenen. Een paar voorbeelden: water bevriest bij deze schaal bij 32 graden Fahrenheit en het kookt vervolgens bij 212 graden Fahrenheit. Ook loopt de schaal niet een op een met graden Celsius, dus is het niet makkelijk om te rekenen.
Verenigde Staten
Welke landen gebruiken deze bijna uitgestorven meetmethode dan nog? Nou, dat zijn de Bahama’s, Belize, de Kaaimaneilanden Palau en… de Verenigde Staten! Je moet dus niet gek opkijken als er daar in het weerbericht gesproken wordt over een lekker weertje bij 70 graden (dat is daar namelijk zo’n 20 graden Celsius).
Figuur 3: Waar op de wereld gebruiken ze graden Celsius en waar graden Fahrenheit?
Graden Celsius
Dan onze eigen temperatuurschaal: graden Celsius. Die is bedacht door deze man: Anders Celsius, een Zweedse astronoom die in 1742 zijn revolutionaire nieuwe temperatuurschaal bedacht.
Figuur 4: Anders Celsius, een Zweedse astronoom die de Celsius-schaal bedacht in 1742.
Wat voor geniaals had hij nou bedacht: "wat als we het bevriezen en koken van water als referentiepunt nemen?" En zo geschiedde, 0 graden Celsius werd de temperatuur waarop water bevroor, 100 graden Celsius de temperatuur waarop water begon met koken. Alles daartussenin werd in 100 stukjes gehakt en zo komen we op de temperatuurschaal die we op dit moment dagelijks gebruiken!
Figuur 5: Anders Celsius stelde vast dat 0 graden betekende dat water bevroor en 100 graden betekende dat water ging koken. Alles daartussenin werd vervolgens in 100 stukjes gehakt van 1 graden Celsius!
Kookt water dan altijd bij 100 graden?
Dat is wellicht wel een leuk feitje! De temperatuur waarop water kookt hangt namelijk af van de luchtdruk. Hoe zit dat? Op zeeniveau is de luchtdruk hoger dan bovenop een berg. Hoe hoger de luchtdruk, hoe hoger het kookpunt van water. Zie het zo: de lucht drukt heel hard bovenop je pan met kokend water. Hoe harder die lucht op je pan met water drukt, hoe meer moeite het dat water kost om stoom te vormen en als waterdamp te ontsnappen uit die pan. Op zeeniveau gebeurt dit dus bij 100 graden.
Figuur 6: Een eitje koken op zeeniveau doen we dus als het water 100 graden Celsius is. Maar hoe zit dat eigenlijk bovenop een berg?
Bovenop een berg is de luchtdruk veel lager. Dat merk je ook wel als je wel eens met je auto door de bergen hebt gereden, met het vliegtuig bent gegaan of wel eens op wintersport gaat: je voelt aan je oren dat de luchtdruk verandert. Als de luchtdruk lager is, drukt die dus minder hard op je pan met water. Het gevolg is dat het water eerder begint met koken! Op de hoogste berg ter wereld, de Mount Everest (8850 m hoogte), kookt water zelfs al bij 70 graden Celsius. Daar moet je je eten dus veel langer koken voordat het gaar is.
Figuur 7: Boven op een berg kookt water bij een lagere temperatuur, dus duurt het langer voor je eieren gekookt zijn!
Bij een snelkookpan gebeurt overigens het omgekeerde: de luchtdruk in de pan wordt verhoogd, waardoor het water pas bij 120 of 130 graden Celsius gaat koken. Daardoor wordt je eten dus juist sneller gaar.
Figuur 8: Een snelkookpan gebruikt hetzelfde principe, door de deksel er stevig op te draaien, kan er geen stoom ontsnappen. Gevolg: de druk wordt hoger. Bij een hogere druk kookt water dus bij een hogere temperatuur, waardoor je eten sneller gaar wordt.
