faseovergang
§7.1 Fase en dichtheid (1 voorbeeld, 1-13) en
Meeste stoffen voorkomen als; vloeistof, vaste stof of gas
Stoffen kenmerken zich door eigenschappen;
-sommige hangen af van fase waarin stof voorkomt (gassen
samendrukbaar) maar anderen niet (vloeistof en vaste stof)
-sommige kun je verklaren met deeltjes/molecuul/atoommodel; materie
opgebouwd uit miniscule deeltjes; moleculen die bestaan uit atomen
Belangrijkste eigenschappen deeltjesmodel;
-oefenen aantrekkende kracht op elkaar; vanderwaalskracht
-ruimte tussen deeltjes; intermoleculaire ruimte
-deeltjes hebben snelheid; hoger temp, hoger snelheid (groter afstand, kleiner kracht maar als ze te dichtbij komen
stoten ze elkaar af)
Gas; geen aantrekkende kracht tussen deeltjes, veel ruimte tussen deeltjes, deeltjes bewegen in willekeurige richting
Vaste stof; grote aantrekkende kracht tussen deeltjes, weinig ruimte tussen deeltjes, deeltjes trillen op vaste plek
Vloeistof;deeltjes trekken elkaar aan maar minder dan vaste stof fase, deeltjes dichtbij elkaar, deeltjes bewegen langs
elkaar
Toepassingen molecuulmodel (verklaring eigenschappen);
Vaste stof; Moleculen zitten dicht opeen dus vaste volume. Vanwege kleine afstand is onderlinge aantrekking zo sterk
dat elk molecuul gebonden aan vaste plaats waar het een trilling uitvoert om een evenwichtsstand; kost kracht vaste
stof vervormen/samendrukken; verklaart hardheid, vaste vorm en onsamendrukbaarheid
Vloeistof; kleiner vanderwaalskracht; moleculen bewegen door elkaar;neemt vorm aan van het vat waarin het zit;
afstand moleculen steeds zodanig; vaste volume; bij samendrukken verklein je afstand totdat moleculen elkaar
afstoten; nauwelijks samendrukbaar
Gas; moleculen ver uit elkaar; ofenen nauwelijks kracht uit op elkaar; geen vaste vorm; geen vaste volume; makkelijk
samen te drukken
Toepassingen molecuulmodel (verklaring faseovergangen);
Vaste stof verwarmt; gemmideld energie moleculen groter, bij bepaald temperatuur is energie zo groot dat de
moleculen, tegen de vanderwaalskracht in, loskomen van hun vaste plek en langs elkaar beginnen te bewegen
(vloeistofgedrag/smelten; omgekeerde is stollen)
Vloeistof verwarmt; gemmideld energie moleculen groter, bij bepaald temperatuur is energie zo groot dat de
moleculen elkaar kunnen onttrekken aan elkaars aantrekkingskracht, afstand neemt sterk toe; moleculen bewegen
door elkaar (verdampen; omgekeerd is condenseren)
p = m/V p (dichtheid kg/m3)
Fase stof invloed op dichtheid; gas (dichtheid kleinst) vaste stof (dichtheid grootst) omdat deeltjes dichterbij elkaar
Volume neemt af bij afkoelen; water speciaal geval;bij afkoeling 4°C naar 0°C; 4°C grootste dichtheid; 1,000 x 10^3
kg/m3
Dichtheid ijs (0°C) kleiner dan dichtheid water (0°C); ijs drijft op water; sloten bevriezen in winter van bovenaf
(belangrijk overleven planten en dieren in winter)
Dichtheid hangt globaal af van attommassa; grotere dichtheid,grotere atoommassa; geen duidelijk verband
Dichtheid stof hangt af temp; temp. hoger;moleculen bewegen sneller; groter intermoleculaire ruimte; kleiner dichtheid
Als je stof verwarmt zet hij uit; voor vaste stoffen is er lineare uitzettingscoefficient; relatieve volumetoename per
graad temperatuurstijging. Voor gassen en vloeistoffen (geen vaste vorm) kubieke uiteenzettingscoefficent; relatieve
volumetoename per graad temperatuurstijging.
, §7.2 warmte en temperatuur (1 voorbeeld, 13-21)
Molecuulmodel; verband temperatuur en gemmideld kinetische energie;
-Groter gemmideld kinetisch energie, groter temperatuur (gemmideld omdat niet alle moleculen hebben dezelfde
snelheid, voor een molecuul is aan de hand van temperatuur niet energie en snelheid te voorspellen)
-bij dezelfde temperatuur is de gemmidelde kinetische engergie van lichte/zware gelijk; lichter moleculen hebben
gemmideld een groter snelheid
Absolute temperatuur
Celcius; temperatuur smeltende ijs bij normale luchtdruk 0°C, temperatuur kokend water 100°C.
Schaaldeel 1°C is 1/100de deel temperatuurverschil tussen smeltende ijs en kokende water.
Omdat temperatuur samenhangt met gemmidelde kinetische energie ; nulpunt
temperatuurschaal waar kinetische energie nul is; absolute nulpunt; moleculen stil; -273,15°C; in
absolute temperatuurschaal is de nulpunt 0K , temperatuurverschil 1K gelijk aan
temperatuurverschil 1°C (eenvoudig omrekenen) Tkelvin = Tcelcius + 273,15
Warmte en inwendige energie
Stof opwarmen; gemmideld kinetisch energie groter; wet van behoud betekent dat kinetisch energie ontstaat ut
andere soort energie; warmte Q (J)
Stof opwarmen; zet uit, moleculen zitten verder uit van elkaar; verplaatsen zich tegen elkaars aantrekkingskracht dat
arbeid kost; energie gekregen is potentiele energie; bij uitzetting neemt
potentiele energie toe;
kintetisch + potentiele energie = inwendige energie
Tijdens faseovergang blijft temeratuur en kinetische energie gelijk (ΔEk=0),
alleen potentiele energie neemt toe
Energie nodig om bij faseovergang toename potentiele energie (ΔEp>0)
Warmte en tempertuurstijging
Energie nodig bij stof opwarmen hangt af van; temperatuurtoename, massa en
soort stof
-Toegevoegde warmte recht evenredig met temperatuurstijging
-Hoeveelheid benodigde warmte per graad verschilt per stof (water grootst)
Soortelijk warmte (stofeigenschap) ; hoeveelheid warmte in J nodig om 1kg van een stof met 1
K in temperatuur te verhogen (c); groter steilheid, groter soortelijke warmte (J/kg/K)
Q= c x m x ΔT Q = rs x m Q=rv x m
Smeltwarmte en verdampingswarmte (stofeigenschappen) Q = rs x m Q=rv x m Geen ΔT
in formule omdat tijdens faseovergangen geen temperatuurstijging; warmte nodig ijs 0°C naar
water 0°C ten goede toename potentiele energie moleculen
Soortelijke warmte en dichthid bij metalen
Metaal met kleiner atoommassa (dichtheid) per kilogram bevat meer atomen
Temperatuur metaal recht evenredig gemmideld kinetische energie per atoom,
temperatuurstijging 1kg metaal met kleine atoommassa (meer atomen/kg) heeft meer
warmte nodig
Metalen met kleiner atoommassa hebben dus kleinere dichtheid en groter soortelijk warmte
§7.1 Fase en dichtheid (1 voorbeeld, 1-13) en
Meeste stoffen voorkomen als; vloeistof, vaste stof of gas
Stoffen kenmerken zich door eigenschappen;
-sommige hangen af van fase waarin stof voorkomt (gassen
samendrukbaar) maar anderen niet (vloeistof en vaste stof)
-sommige kun je verklaren met deeltjes/molecuul/atoommodel; materie
opgebouwd uit miniscule deeltjes; moleculen die bestaan uit atomen
Belangrijkste eigenschappen deeltjesmodel;
-oefenen aantrekkende kracht op elkaar; vanderwaalskracht
-ruimte tussen deeltjes; intermoleculaire ruimte
-deeltjes hebben snelheid; hoger temp, hoger snelheid (groter afstand, kleiner kracht maar als ze te dichtbij komen
stoten ze elkaar af)
Gas; geen aantrekkende kracht tussen deeltjes, veel ruimte tussen deeltjes, deeltjes bewegen in willekeurige richting
Vaste stof; grote aantrekkende kracht tussen deeltjes, weinig ruimte tussen deeltjes, deeltjes trillen op vaste plek
Vloeistof;deeltjes trekken elkaar aan maar minder dan vaste stof fase, deeltjes dichtbij elkaar, deeltjes bewegen langs
elkaar
Toepassingen molecuulmodel (verklaring eigenschappen);
Vaste stof; Moleculen zitten dicht opeen dus vaste volume. Vanwege kleine afstand is onderlinge aantrekking zo sterk
dat elk molecuul gebonden aan vaste plaats waar het een trilling uitvoert om een evenwichtsstand; kost kracht vaste
stof vervormen/samendrukken; verklaart hardheid, vaste vorm en onsamendrukbaarheid
Vloeistof; kleiner vanderwaalskracht; moleculen bewegen door elkaar;neemt vorm aan van het vat waarin het zit;
afstand moleculen steeds zodanig; vaste volume; bij samendrukken verklein je afstand totdat moleculen elkaar
afstoten; nauwelijks samendrukbaar
Gas; moleculen ver uit elkaar; ofenen nauwelijks kracht uit op elkaar; geen vaste vorm; geen vaste volume; makkelijk
samen te drukken
Toepassingen molecuulmodel (verklaring faseovergangen);
Vaste stof verwarmt; gemmideld energie moleculen groter, bij bepaald temperatuur is energie zo groot dat de
moleculen, tegen de vanderwaalskracht in, loskomen van hun vaste plek en langs elkaar beginnen te bewegen
(vloeistofgedrag/smelten; omgekeerde is stollen)
Vloeistof verwarmt; gemmideld energie moleculen groter, bij bepaald temperatuur is energie zo groot dat de
moleculen elkaar kunnen onttrekken aan elkaars aantrekkingskracht, afstand neemt sterk toe; moleculen bewegen
door elkaar (verdampen; omgekeerd is condenseren)
p = m/V p (dichtheid kg/m3)
Fase stof invloed op dichtheid; gas (dichtheid kleinst) vaste stof (dichtheid grootst) omdat deeltjes dichterbij elkaar
Volume neemt af bij afkoelen; water speciaal geval;bij afkoeling 4°C naar 0°C; 4°C grootste dichtheid; 1,000 x 10^3
kg/m3
Dichtheid ijs (0°C) kleiner dan dichtheid water (0°C); ijs drijft op water; sloten bevriezen in winter van bovenaf
(belangrijk overleven planten en dieren in winter)
Dichtheid hangt globaal af van attommassa; grotere dichtheid,grotere atoommassa; geen duidelijk verband
Dichtheid stof hangt af temp; temp. hoger;moleculen bewegen sneller; groter intermoleculaire ruimte; kleiner dichtheid
Als je stof verwarmt zet hij uit; voor vaste stoffen is er lineare uitzettingscoefficient; relatieve volumetoename per
graad temperatuurstijging. Voor gassen en vloeistoffen (geen vaste vorm) kubieke uiteenzettingscoefficent; relatieve
volumetoename per graad temperatuurstijging.
, §7.2 warmte en temperatuur (1 voorbeeld, 13-21)
Molecuulmodel; verband temperatuur en gemmideld kinetische energie;
-Groter gemmideld kinetisch energie, groter temperatuur (gemmideld omdat niet alle moleculen hebben dezelfde
snelheid, voor een molecuul is aan de hand van temperatuur niet energie en snelheid te voorspellen)
-bij dezelfde temperatuur is de gemmidelde kinetische engergie van lichte/zware gelijk; lichter moleculen hebben
gemmideld een groter snelheid
Absolute temperatuur
Celcius; temperatuur smeltende ijs bij normale luchtdruk 0°C, temperatuur kokend water 100°C.
Schaaldeel 1°C is 1/100de deel temperatuurverschil tussen smeltende ijs en kokende water.
Omdat temperatuur samenhangt met gemmidelde kinetische energie ; nulpunt
temperatuurschaal waar kinetische energie nul is; absolute nulpunt; moleculen stil; -273,15°C; in
absolute temperatuurschaal is de nulpunt 0K , temperatuurverschil 1K gelijk aan
temperatuurverschil 1°C (eenvoudig omrekenen) Tkelvin = Tcelcius + 273,15
Warmte en inwendige energie
Stof opwarmen; gemmideld kinetisch energie groter; wet van behoud betekent dat kinetisch energie ontstaat ut
andere soort energie; warmte Q (J)
Stof opwarmen; zet uit, moleculen zitten verder uit van elkaar; verplaatsen zich tegen elkaars aantrekkingskracht dat
arbeid kost; energie gekregen is potentiele energie; bij uitzetting neemt
potentiele energie toe;
kintetisch + potentiele energie = inwendige energie
Tijdens faseovergang blijft temeratuur en kinetische energie gelijk (ΔEk=0),
alleen potentiele energie neemt toe
Energie nodig om bij faseovergang toename potentiele energie (ΔEp>0)
Warmte en tempertuurstijging
Energie nodig bij stof opwarmen hangt af van; temperatuurtoename, massa en
soort stof
-Toegevoegde warmte recht evenredig met temperatuurstijging
-Hoeveelheid benodigde warmte per graad verschilt per stof (water grootst)
Soortelijk warmte (stofeigenschap) ; hoeveelheid warmte in J nodig om 1kg van een stof met 1
K in temperatuur te verhogen (c); groter steilheid, groter soortelijke warmte (J/kg/K)
Q= c x m x ΔT Q = rs x m Q=rv x m
Smeltwarmte en verdampingswarmte (stofeigenschappen) Q = rs x m Q=rv x m Geen ΔT
in formule omdat tijdens faseovergangen geen temperatuurstijging; warmte nodig ijs 0°C naar
water 0°C ten goede toename potentiele energie moleculen
Soortelijke warmte en dichthid bij metalen
Metaal met kleiner atoommassa (dichtheid) per kilogram bevat meer atomen
Temperatuur metaal recht evenredig gemmideld kinetische energie per atoom,
temperatuurstijging 1kg metaal met kleine atoommassa (meer atomen/kg) heeft meer
warmte nodig
Metalen met kleiner atoommassa hebben dus kleinere dichtheid en groter soortelijk warmte
