Hoofdstuk 8

P.1 Fasen en fase-overgangen
De meeste stoffen hebben 3 fases: vaste stof, vloeistof en gas.

Veel zuivere stoffen bestaan uit moleculen: kleine deeltjes die allemaal precies gelijk aan elkaar zijn. De moleculen van de ene stof verschillen met die van een andere stof. Moleculen kunnen aan elkaar vast zitten als bolletjes. Die bolletjes zijn atomen. Elke soort atoom hoort bij een element.

Weetjes van het molecuulmodel van een stof:

• de moleculen veranderen niet als een stof van fase veranderd.
• de moleculen van een stof bewegen. Hoe hoger de temperatuur van een stof, hoe sneller ze bewegen.
• de moleculen van een stof trekken elkaar aan, de aantrekkingskracht wordt sterker als de moleculen dicht bij elkaar in de buurt komen. En zwakker als ze ver bij elkaar vandaan bewegen.

Fases:

• vaste stof, moleculen trillen rond een vaste evenwichtsstand, elk molecuul heeft eigen plaats, afstand ertussen is klein en aantrekkingskracht onderling groot.
• vloeistof, moleculen bewegen langs elkaar heen, geen vaste plaats. Onderlinge aantrekkingskracht is kleiner, maar houd toch de moleculen bij elkaar.
• gas, moleculen bewegen los van elkaar, afstand ertussen is erg groot en de onderlinge aantrekkingskracht erg klein.

Fase-overgangen:

• smelten, de moleculen trillen zo hevig dat de moleculen niet meer op hun plaats blijven, de stof smelt en wordt dan vloeibaar.
• stollen, de temperatuur van een stof daalt tot het stolpunt, de onderlinge aantrekkingskracht kan de moleculen weer op een vaste plaats vasthouden.
• verdampen, hoe hoger de temperatuur van de vloeistof, des te sneller verdampt het. De snelheid van de moleculen is zo groot dat de aantrekkingskracht van de andere moleculen ze niet in de vloeistof kan houden.
• condenseren, als de temp. van het gas daal, word de snelheid van de moleculen steeds kleiner, de aantrekkingskracht kan de moleculen weer bij elkaar houden.
• koken, bijzondere vorm van verdampen. Als de vloeistof kookt, ontstaan er dampbellen. De verdamping vind zich overal in de stof plaats.

Cohesie: moleculen van dezelfde stof trekken elkaar aan.
Adhesie: moleculen van 2 verschillende stoffen trekken elkaar aan.

P.2 Gasdruk en temperatuur
Een gas dat in een ruimte opgesloten zit, oefent druk uit op de wanden van die ruimte. Deze gasdruk ontstaat door de beweging van de moleculen. Door de botsingen van de moleculen tegen de wanden, zorgt voor een constante druk.  

Metaalmanometer: hiermee kun je meten hoe groot de druk is. Hoe groter de gasdruk is, des te verder wordt het golfplaatje naar boven gedrukt.

Druk: de eenheid van druk is pascal, 1 Pa = 1 N/m

Als de temperatuur stijgt, gaan moleculen sneller bewegen en neemt de gasdruk toe. Dit heeft een recht evenredig verband.

Het absolute nulpunt is -273°C, de temperatuur kan onmogelijk lager dan dit. In de natuurkunde gebruik je vaak de kelvinschaal. het nulpunt van kelvin is niet het vriespunt van het water maar het absolute nulpunt. 0 K is  -273°C, om de temperatuur in kelvin te vinden moet je 273 optellen bij de temperatuur in Celsius. 0°C = 273 K, 100°C=  373 K.

P.3 Gasdruk en volume
De gasdruk wordt groter als je de hoeveelheid gas samenperst. De gasdruk wordt kleiner als je het volume van het gas groter maakt. Als je de druk vermenigvuldigd met de bijbehorende volume, krijg je telkens dezelfde uitkomst.

Dit wil je ook lezen:

Online oplichting

P1 x V1 = P2 x V2 oftewel P x V = C (constant) P= druk in pascal, V= volume

(bekijk uitleg fietsenpomp)

Overdruk: de druk in de pomp wordt groter dan de druk van de buitenlucht. Overdruk kan je berekenen met: overdruk = gasdruk - luchtdruk.

Onderdruk: de druk in de pomp is kleiner dan de druk van de buitenlucht. Onderdruk kan je berekenen met; onderdruk = luchtdruk - gasdruk.

Open manometer: hiermee kun je meten of er overdruk of onderdruk is. Hoe groter het hoogteverschil is, des te groter is de overdruk of de onderdruk in een manometer.  

P.4 De algemene gaswet
Vaak neemt de temperatuur toe als het volume ook toe neemt.

De algemene gaswet:P1 x V1 = P2 x V2

   T1         T2

P= druk, V = volume en T= temperatuur. T altijd in Kelvin!!

      F

P=  A  F in Newton, en A in m2

pxvxt = C (constant) → P1 x V1 = T1 x C