Mollier diagram

Het is de bedoeling dat jullie na twee lessen het mollier diagram kunnen toepassen op een aantal praktijksituaties, een molier diagram kunnen schetsen, en begrijpen hoe de assen tot stand komen.
Het molier diagram heeft alles te maken met vocht in de lucht, vanmorgen was het mistig, een duidelijk geval van vocht in lucht, wat zijn de voorwaarden voor het ontstaan van mist.
(inventarisatie van mogelijke voorwaarden)
(samenvatten en groeperen van de voorwaarden)

Theorie
Lucht bestaat zoals bekend voor het merendeel uit stikstof en de rest uit zuurstof, verder een heel klein beetje overigen, waarvan water er één is.
Een heel klein beetje maar vijf druppels, een teelepeltje per kubieke meter maximaal.
Toch weten we dat een druppeltje water meer energie kan vasthouden dan een kubieke meter lucht.
Immers de dichtheid van lucht is ongeveer 1 kg/m³ en van water 1 kg/dm³ dat is 1000 keer zo dicht, bovendien is de soortelijke warmte van alle gassen ongeveer 2 j/Kg/K en van water 4180 j/kg/k 2000 keer zoveel, een druppeltje water doet dus meer dan 3 m³ lucht!

Bestudeer je de natuurkundige eigenschappen van lucht dan bestudeer je het water!
Allereerst is daar de vraag hoeveel vocht er in de lucht zit.
Vocht an worden worden opgelost in lucht zoals suiker in een kopje thee, in warme lucht kan meer vocht dan in koude lucht. Als het vriest kan er helemaal geen vocht in de lucht.
Op een zeker moment kan je nog wel meer proberen op te lossen, maar dat lukt gewoon niet. De suiker blijft liggen, het water blijft water. Mist is een duidelijk voorbeeld van oververzadigde lucht.
Bij elke temperatuur blijkt er een grens aan de hoeveelheid water die je kan oplossen die ziet er ongeveer zo uit:

Rechtsonder is het nat (veel water en of lage temperatuur), linksboven droog (weinig water en of hoge temperatuur)
De lijn heet de verzadigingskromme
Hoe kan je mist laten verdwijnen:
(A: Naar links of naar boven of beide) Hoe kom je naar links (A: mengen met drogere lucht) hoe kom je naar boven (A: verwarmen)
Hoe ontstaat mist dus. En dit komt overeen met onze waarnemingen (temp wind zon)
Er wordt in de natuurkunde wel gesproken over een verzadigingstekort, de dorst van de lucht.
Wanneer ben je dorstig (A: weinig vocht hoge temp)
Waar ligt dat in de grafiek (A: linksboven)
Daar tegeover ligt rechtsonder, het water komt je neus uit (rechtsonder), je kunt deze punten verbinden en er een as van maken de dorst-as eindigend in kurkdroog en beginnend in zijknat.
Als lucht verzadigd is (onder de kromme) heeft het geen zin om te spreken van een verzadigingstekort, dus dat strepen we weg.
Blijft over een verzadigingskurve en een aantal dorstlijnen.
Het stuk tussen verzadigd (0% tekort) en kurkdroog (100% tekort) kan je verderlen in gelijke stukken van bijvoorbeeld 10%
Als je die punten van een gelijk verzadigingstekort met elkaar verbindt krijg je zoiets:

Dit is een mollier-diagram.

Oefeningen
(knetteren in de winter, CV, AC, bejaardentehuis, regenwoud, broeikas)
Deel 2
Meten van luchtvochtigheid
Als vocht in lucht zo belangrijk is dan wil je dat ook snel en goed kunnen meten.
Wat gebeurt er met haar in de regen (A: het wordt nat, maar ook langer)
Dun haar (rood of blond) doet dit beter dan dik haar (zwart of bruin), lang haar doet dit meer dan kort haar. (toon model) Dit is een haar hygrometer.
(vaak komt de vraag vanzelf) Maar hoe ijk je dat?
(druppeltjes alcohol uitdelen) wat voel je?
Verdamping = afkoeling want je hebt energie nodig om te laten verdampen (bekend)
Je kan meten hoeveel er verdamt door te meten hoeveel energie onttrokken wordt met een nattebolthermometer.
Daarvoor hebben we een Psychrometer uitgevonden en een tabel.

De ene thermometer meet de temperatuur van de lucht en de andere meet eigenlijk hoeveel energie onttrokken wordt en geeft een lagere temperatuur aan, het temperatuurverschil is een maat voor de dorst van de lucht.

Opdracht lees de waarden af en haal uit de tabel de RV
Nogmaals maar dan buiten (in de mist)
Nog wat oefeningen
Hiermee kan je dus de haar-hygrometer ijken.
Opdracht:
Ontwerp voor volgende week een uitvoerbare haar hygrometer die bestand is tegen voorzichtig gebruik, de schaal kan je nog niet invullen, dat doen we in klimaatkamers die ik dan inricht.
Je moet de keuzes die je gemaakt hebt motiveren.
Als het ontwerp wordt goedgekeurd moet je het ook gaan bouwen.
Uiteindelijk gaan we ze ijken.
(Ter geruststelling vermelden dat het werken geen beoordelingsgrond is)
Leerlingen werken in groepjes een individueel principe uit.
De toetsing is de motivatie van de gemaakte keuzes voor de haar lengte, soort, versterking van de uitzetting met een wijzer ophangingen en plaats van de schaal etc.

Het toepassen van het molierdiagram NB DB etc is schriftelijk na nog een les met veel oefeningen er is geen theorie huiswerk.