Temperatuur en moleculen

Temperatuur en moleculen

Temperatuur is de grooteenheid die je met een thermometer meet. Stoffen kunnen bij verwarming: uitzetten of smelten. In het dagelijks leven is de eenheid van temperatuur Celsius, 0C.

O 0C = smeltend zuiver ijs
100 0C= zuiver kokend water

Vloeistofthermometer: vloeistof in de thermometer zet uit bij verwarming of krimpt bij afkoeling. De vloeistof is gekleurde alcohol of vloeibare metaal kwik. (van kwik is de damp gevaarlijk). Onderaan de thermometer zit het vloeistofreservoir
Het glazen buisje daarboven is het capillair.

De grondeenheid van temperatuur is Kelvin. Daarbij is het absolute nulpunt de laagst mogelijke temperatuur. Absolute nulpunt is –237 0C = 0 K.

Als je alleen de temperatuur in 0C weet en je moet 0 K hebben, reken je dat zo uit:

Kelvintemperatuur = 273 + Celsiustemperatuur ? in formule: T = 237 + T’

ANDERE THERMOMETERS

Bimetaalthermometer (hierin zitten twee reepjes metaal die meer buigen als de temperatuur hoger wordt) Maximum-minimumthermometer (wijst over een bepaald periode de minimum en maximum temperatuur aan, b.v. over een etmaal). Koortsthermometer (dit kan een vloeistofkoortsthermometer zijn, of een digitale) Bij een gezond mens is de normale temperatuur 37 0C, bij zéér hoge koorts 42 0C. Bij een vloeistof- koortsthermometer zit in het buisje een vernauwing, zodat de vloeistof na het meten niet terug kan lopen, hij blijft dan opdezelfde stand staan.

TEMPERATUUR EN VOLUME: UITZETTEN OF KRIMPEN

Bij bijna alle stoffen verandert het volume bij uitzetten of krimpen: Bij verwarmen (uitzetten) wordt de stof iets groter
Bij afkoelen (krimpen) wordt de stof iets kleiner
Expansie betekent: uitzetten. Een oude proef die dit laat zien is “het bolletje van ’s Gravensande”. (zie blz. 63)

Bij vaste stoffen: Hoeveel een stof uitzet hangt af van het soort stof en van de temperatuurstijging. Bij een bimetaal zitten er twee verschillende plaatjes metaal aan elkaar. Omdat de een van een ander soort metaal is zet de één meer uit dan de ander, en trekt het dus krom. Het metaal dat het meest uitzet komt in de buitenbocht.

Vloeistoffen: Verschillende vloeistoffen zetten ook verschillend uit. Vloeistoffen zetten bij dezelfde temperatuurstijging meer uit dan vaste stoffen. (zie blz. 65)

Gassen: Gassen zetten veel meer uit dan vloeistoffen en vaste stoffen. Alle soorten gassen zetten evenveel uit.

Er kunnen flinke krachten ontstaan bij uitzetten en krimpen. B.v. fles cola in de brandende zon. Als stoffen niet genoeg ruimte hebben of uit te zetten of te krimpen ontstaat er een grote kracht, die bij vaste stoffen het grootst is.

Gas -> zet veel uit bij niet al te hoge verwarming -> weinig kracht. Vaste stof -> zet uit bij hoge verwarming -> veel kracht.

Toepassen van uitzetten en krimpen: - thermometers - wielen van treinen (krimpverbinding)

FASEOVERGANGEN

Als voorbeeld nemen we water. Drie fasen: - vloeibaar - ijs - waterdamp

drie overgangsfasen: - van waterdamp naar vloeibaar -> condens, mist, dauw - van waterdamp naar vast -> ijs, rijp - van ijs naar waterdamp -> vervluchten

Voor smelten is warmte nodig. Bij het stollen komt weer warmte vrij. Bij zuivere stoffen verandert de temperatuur niet tijdens het smelten, Bij mengsels verandert de temperatuur wel. Het smeltpunt van een zuivere stof is een belangrijke stofeigenschap

VERDAMPEN VAN VERSCHILLENDE VLOEISTOFFEN

Vloeistoffen verdampen bij elke temperatuur
Snelheid van verdampen hangt af van de soort vloeistof, temperatuur en vloeistof- oppervlak, en door de damp boven de vloeistof weg te halen (waaien)

Een vloeistof die aan het verdampen is, koelt af. De omgeving wordt kouder. Bij het condenseren van een damp (gas), komt warmte vrij. De omgeving wordt warmer.

Bij koken van een vloeistof ontstaan dampbellen.

Temperatuur waarbij een vloeistof kookt, het kookpunt is een belangrijke stofeigenschap.

MOLECULEN.

Moleculen zijn zeer kleine deeltjes waaruit een zuivere stof bestaat. Met moleculen kunnen we de drie fasen van een stof goed beschrijven: Vast: moleculen zitten aan elkaar vast
Vloeibaar: moleculen kunnen langs elkaar bewegen
Gas: Moleculen bewegen op grote afstand en grote snelheid door elkaar

Moleculen kunnen sneller bewegen bij een hogere temperatuur.

Metalen en zouten zijn niet opgebouwd uit moleculen.