KAREL KNIP
Eerder verschenen
columns

JL HELDRING
HJAHOFLAND
ROEL JANSSEN
CS VRIJDAG
ELSBETH ETTY
YOUP VAN 'T HEK
PAUL DE LEEUW
LEO PRICK

KAREL KNIP

20 januari 2001

Slijmvries

Karel Knip
In Siberië is het koud, maar hier was het ook niet warm de afgelopen dagen. Trams in de bocht jammerden als nooit tevoren - niemand weet waarom - en voor het eerst in twee jaar lag er ook weer sneeuw en kon de zelfstandige onderzoeker wat achterstallig sneeuwonderzoek doen.

De sneeuw onder de laarzen laten knarsen en vaststellen dat de toon van het geknars stijgt naarmate het kouder wordt, zoals Minnaert op gezag van ene A.B. Dobrowolski voorspelt (in deel twee van 'De natuurkunde van 't vrije veld'). Zien dat aangetrapte sneeuw witter is dan losse sneeuw en dat ook begrijpen. Verifiëren dat bij bewolkt weer een laag sneeuw een helderder indruk maakt dan de erboven staande lucht en bedenken dat dit toch goedbeschouwd niet mogelijk is, ja zelfs bijna een filosofisch probleem is: kan het verlichte lichter zijn dan de verlichter? In hoofdstuk 15 van 'What light through yonder window breaks' (Wiley, 1991) geeft Craig Bohren de verklaring.

En natuurlijk ook: nu eindelijk zelf eens een Quin-zhee bij elkaar scheppen van losse sneeuw, de sneeuwberg een paar uur laten inklinken en dan via een opening aan de zijkant behoedzaam uithollen en als 'make shift' woning betrekken. Meten dat de temperatuur binnen de Quin-zhee wel 25 graden hoger kan worden dan buiten, zoals Peter Marchand beweert in 'Life in the cold' (University Press of New England, 1991).

Van AW-wege is de afgelopen week lang nagedacht over een ander winterprobleem. Vorige week vrijdag kwam de boekenbijlage in de bespreking van de bundel 'Berichten uit Kolyma' van Varlam Sjalamov weer op de proppen met het welbekende gerucht dat het in Siberië zó godsgruwelijk koud kan worden dat uitgespuugd spuug bevriest nog voor het de grond raakt. 'Als het meer dan 55 graden vriest bevriest je slijm zodra je het uitspuugt.' Dat riep om nader onderzoek, want als we aannemen dat wat voor slijm op gaat zeker geldt voor zuiver water, dan zou dus een druppel water van 35 graden bij zo'n vijftig graden onder nul binnen een seconde kunnen bevriezen. Langer duurt vallen niet als het vanaf een meter of twee gebeurt. Het klinkt donders kras maar kan niet op voorhand worden verworpen.

Al eens eerder is hier een gecamoufleerde poging gedaan om het Siberië-probleem op te lossen. Dat was toen onderzocht werd hoeveel kouder douchewater onder in de douchecel is dan helemaal boven bij de douchekop zelf. 't Bleek dat de douchedruppels, die met een temperatuur van 41 graden uit de kop te voorschijn kwamen, wel vijf graden in temperatuur waren gezakt voor ze op de douchevloer te pletter sloegen. In een douchecel, wel te verstaan, die zelf een temperatuur had van zo'n 25 graden en die geheel verzadigd was met waterdamp.

Het staat wel vast dat Nederlandse chemisch technologen kunnen uitrekenen hoeveel sterker vallende druppels kunnen afkoelen als de omgevingslucht droger en kouder is. Maar in het AW-labo ontstond een fel verlangen om de kwestie met handige empirie uit te werken. Een bevriend historicus wist te melden dat men in vroegere eeuwen loodhagel produceerde door gesmolten lood van grote hoogte in een bak water te laten druppelen. Daardoor schoot te binnen dat wegspattende druppeltjes loodsoldeer (een tin-lood mengsel met een smelttemperauur van 185 graden) ook vaak al gestold zijn voor ze zich in het tapijt werken. Met wat extrapolatie moest dat gegevens voor Siberisch spuug kunnen opleveren.

Maar toen eenmaal tot extrapoleren was besloten, ontstond al snel het gevoel dat metingen aan een hele reeks min of meer bolvormige, dunwandige vaatjes van aflopende grootte, vaatjes die waren gevuld met lauw water en voor een krachtig blazende ventilator moesten afkoelen, een extrapolatie mogelijk maakten naar een virtueel mini-microvaatje met een diameter van een paar millimeter dat de Siberische druppel voorstelde. Dan was je in één keer klaar. Het in het oog springend tekort van deze benadering is dat het koelend effect van verdamping buiten beschouwing blijft, maar daarvoor is eenvoudig te corrigeren. Met behulp van een pipet en een weegschaal is immers te meten hoeveel vallende druppels verdampen?

Bijna was aan dit werkje begonnen toen ten slotte het verlossende inzicht doorbrak dat het dan nòg eenvoudiger was rechtstreeks te meten hoeveel die uit de pipet druppelende druppels in de heersende winterkou (het was eergisteren precies nul graden) konden afkoelen. Het pipetwater werd op 80 graden gebracht waardoor het verschil met de buitenlucht ongeveer even groot was als daar in Siberië. Het is aannemelijk, misschien wel zeker, dat waterdruppels van 80 die door lucht van nul vallen sterker afkoelen dan druppels van 35 die door lucht van minus 45 vallen. Toen dan ook kwam vast te staan dat het pipetwater al vallend van twee meter hoog nog geen dertig graden in temperatuur daalde was de Siberische mythe naar AW-inzicht afdoende ondermijnd. Het was in vijf minuten gepiept.

Karel Knip