7.1 Natuurkunde Fasen & Dichtheid
Stoffen en materialen
Zuivere stof bestaat uit een soort moleculen
Een materiaal is een stof of een mengsel van stoffen
o Materiaal is een bepaalde toepassing van een stof
Stoffen komen in drie fasen voor
o Vaak toegepaste vaste stoffen zijn metalen en alliages (mengsels van metalen)
Het molecuulmodel
Intermoleculaire ruimte: de ruimte tussen de moleculen
Moleculen bewegen: hoe hoger de temperatuur, hoe sneller
Moleculen trekken elkaar aan: hoe groter de afstand tussen de moleculen, hoe kleiner de
vanderwaalskrachten
Deze micro eigenschappen verklaren macroscopische eigenschappen zoals dichtheid
Fasen en het molecuulmodel
In een vaste stof is er weinig ruimte tussen de moleculen en de aantrekkingskracht groot
o Elk molecuul beweegt in een vaste plek evenwichtig vaste stof
o Vast volume & vaste vorm
In een vloeistof hebben de moleculen geen vaste plaats meer en de aantrekkingskracht is
kleiner. De moleculen houden zich nog wel vast aan elkaar
o Vast volume & geen vaste vorm
In een gas zitten de moleculen ver uit elkaar en beoefenen ze nauwelijks kracht op elkaar
Ze bewegen snel en zijn gemakkelijk samen te drukken
o Geen vast volume & geen vaste vorm
Als een stof smelt komen de moleculen los van hun plaats en gaan door elkaar bewegen
Bij stollen gebeurt het omgekeerde
Bij verdamping onttrekken de moleculen zich aan elkaars aantrekkingskracht
Bij condenseren vangen ze elkaar juist in
Dichtheid en atoommassa
Eigenschap van een stof: dichtheid (verschilt per stof)
o P=m/V
Globaal geldt dat metalen met grotere atoommassa’s ook een grotere dichtheid hebben
Is niet helemaal een lineair verband geen formule
Uitzetting
Als een stof warmer wordt, zet hij uit. Doordat de moleculen sneller bewegen, duwen ze
elkaar verder uit elkaar en neemt de intermoleculaire ruimte toe.
De lineaire uitzettingscoëfficiënt is een maat voor hoe sterk een stof relatief uitzet per graad
temperatuurstijging.
Deze verschilt per stof stofeigenschap
Voor gassen en vloeistoffen is er de kubieke uitzettingscoëfficiënt die de volumeverandering
uit. Dit moet omdat gassen en vloeistoffen niet vormvast zijn.
Water is een uitzondering:
, o Deze krimpt bij opwarming van 0 tot 4 graden (4 graden is grootste dichtheid)
(precies 1)
o ijs van 0 graden heeft een kleinere dichtheid dan water
Stoffen en materialen
Zuivere stof bestaat uit een soort moleculen
Een materiaal is een stof of een mengsel van stoffen
o Materiaal is een bepaalde toepassing van een stof
Stoffen komen in drie fasen voor
o Vaak toegepaste vaste stoffen zijn metalen en alliages (mengsels van metalen)
Het molecuulmodel
Intermoleculaire ruimte: de ruimte tussen de moleculen
Moleculen bewegen: hoe hoger de temperatuur, hoe sneller
Moleculen trekken elkaar aan: hoe groter de afstand tussen de moleculen, hoe kleiner de
vanderwaalskrachten
Deze micro eigenschappen verklaren macroscopische eigenschappen zoals dichtheid
Fasen en het molecuulmodel
In een vaste stof is er weinig ruimte tussen de moleculen en de aantrekkingskracht groot
o Elk molecuul beweegt in een vaste plek evenwichtig vaste stof
o Vast volume & vaste vorm
In een vloeistof hebben de moleculen geen vaste plaats meer en de aantrekkingskracht is
kleiner. De moleculen houden zich nog wel vast aan elkaar
o Vast volume & geen vaste vorm
In een gas zitten de moleculen ver uit elkaar en beoefenen ze nauwelijks kracht op elkaar
Ze bewegen snel en zijn gemakkelijk samen te drukken
o Geen vast volume & geen vaste vorm
Als een stof smelt komen de moleculen los van hun plaats en gaan door elkaar bewegen
Bij stollen gebeurt het omgekeerde
Bij verdamping onttrekken de moleculen zich aan elkaars aantrekkingskracht
Bij condenseren vangen ze elkaar juist in
Dichtheid en atoommassa
Eigenschap van een stof: dichtheid (verschilt per stof)
o P=m/V
Globaal geldt dat metalen met grotere atoommassa’s ook een grotere dichtheid hebben
Is niet helemaal een lineair verband geen formule
Uitzetting
Als een stof warmer wordt, zet hij uit. Doordat de moleculen sneller bewegen, duwen ze
elkaar verder uit elkaar en neemt de intermoleculaire ruimte toe.
De lineaire uitzettingscoëfficiënt is een maat voor hoe sterk een stof relatief uitzet per graad
temperatuurstijging.
Deze verschilt per stof stofeigenschap
Voor gassen en vloeistoffen is er de kubieke uitzettingscoëfficiënt die de volumeverandering
uit. Dit moet omdat gassen en vloeistoffen niet vormvast zijn.
Water is een uitzondering:
, o Deze krimpt bij opwarming van 0 tot 4 graden (4 graden is grootste dichtheid)
(precies 1)
o ijs van 0 graden heeft een kleinere dichtheid dan water
