Op internet wemelt het van de instructiefilmpjes om ons te helpen met de energietransitie. De adviezen zijn goedbedoeld, maar kunnen ook tot verwarring leiden.
In de vorige winter werden filmpjes gedeeld over zelfbouw-wonderkacheltjes met waxinelichtjes en bloempotten, nu is het weer de tijd van de slimme trucjes om te overleven in een te warm huis. De truc van de ventilator en flessen met water of ijs is altijd populair op internet. Hierbij wordt gebruikgemaakt van een bijzondere eigenschap van water: het heeft een opmerkelijk hoge soortelijke warmte.
Elk materiaal heeft een andere soortelijke warmte, dat is de energie (uitgedrukt in Joule) die nodig is om een gram van het materiaal 1 graad op te warmen.
| Materiaal | Soortelijke warmte in Joule per gram per graad |
| Gietijzer | 0,5 |
| Graniet | 0,82 |
| Water | 4,18 |
| IJs | 2,2 |
| Lucht | 1 |
We zien in de tabel dat het ruim acht keer meer energie kost om water 1 graad op te warmen dan hetzelfde gewicht aan gietijzer. Het verschil tussen water en ijs is minder groot, maar toch nog bijna een factor 2. Je kunt dus beter koelen met water dan met ijs…
Stel je wilt een kamer van 4 *5 meter oppervlakte en 2,60 meter hoog afkoelen van 25 graden naar 20 graden. De kamer bevat 52 m3 lucht. Lucht weegt ongeveer 1,3 kg per m3, er zit dus bijna 68 kilo of 68.000 gram lucht in de kamer. De soortelijke warmte van lucht is 1; het afkoelen van 25 graden tot 20 graden kost: 1 J * 5 graden * 68.000 gram = 340.000 Joule.
Stel dat je deze thermische energie wilt afgeven aan flessen koud water van 2 graden en je blaast er de warme lucht over tot het water 15 graden is. Hoeveel literflessen heb je dan nodig?
De soortelijke warmte van water is 4,18; het opwarmen van 1 liter (1000 gram) van 2 graden naar 15 graden kost: 4,18 J *13 graden * 1000 gram = 54.340 Joule. Om de 340.000 Joule kwijt te raken zijn dan ruim 6 flessen nodig.
Hierboven werd betoogd dat het opwarmen van ijs minder warmte kost dan het opwarmen van water. Maar als ijs (bij 0 graden) smelt en dus overgaat van vast naar vloeibaar, dan is er opmerkelijk veel warmte nodig. Het kost 334 Joule om 1 gram ijs van 0 graden om te zetten naar water van 0 graden. De smeltwarmte van ijs is dus bijna 80 keer meer dan de soortelijke warmte van water (4,18 Joule per gram) en 150 keer meer dan s.w. van ijs (2,2 J per gram). De bovengenoemde 6 flessen water zou je kunnen vervangen voor ongeveer 1 kg smeltend ijs, want om dat te smelten is er 334.000 Joule nodig.
Maar bedenk dat een kamer een ventilatiecapaciteit moet hebben van 3,6 m3 per uur per m2 vloeroppervlak. Onze kamer van 20 m2 moet dus met 72 m3 verse lucht per uur geventileerd worden. Als dat met warme buitenlucht gebeurt dan is er wel heel veel ijs nodig om de kamer koel te houden.
Maar water heeft nóg een bijzondere eigenschap: de verdampingswarmte is opmerkelijk groot, het kost 2256 Joule om 1 gram water te verdampen. Als je 150 gram water (ongeveer een kopje) verdampt dan ben je de 340.000 Joule al kwijt (150 gram * 2256 J = 338.400 Joule). Probeer het maar eens met een luchtbevochtiger die kleine druppeltjes water verspreidt die in de warme luchtstroom direct verdampen. Je krijgt het er koud van…..
Alles over eenheden vind je op de bijzondere website van Joost de Vree: https://www.joostdevree.nl/shtmls/warmtecapaciteit.shtml
Over een terrasvernevelaar in de praktijk … https://www.tiktok.com/@carolinevanbatenburg/video/6995500171622616325