H1.3 gas en druk

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Gas en druk

Leerdoelen

• Kunnen uitleggen wat druk is en de eenheid uitgedrukt in Pascal (Pa) 
• Je kunt rekenen met 
• Je kunt de volumewet van Gay-Lussac en Boyle toepassen op een berekening.

p=​A​​F​​

Wat is een kracht?

Het gewicht is afhankelijk van je massa (hoeveel kilogram) en de aantrekkingskracht van de planeet.

De aantrekkingskracht wil zeggen hoe hard er aan iedere kilogram wordt getrokken.

Op aarde is dat (afgerond) 9,81 N/kg

Dus aan elke kilogram wordt met 9,81 N getrokken

Wat is een kracht?

Het gewicht = kracht kun je uitreken met de formule:

F = m . g  (m = massa in kg; g = de aantrekkingskracht = 9,81N/kg).

!! Let op in de natuurkunde is massa niet het zelfde als gewicht.

voorbeeldsom

Meneer Koopmans heeft zichzelf gewogen vanochtend. Op de weegschaal stond 87,5 kg. Dit is met kleren aan. Schoon aan de haak 78,5 kg.

Hoe groot is de kracht die hij op de aarde uitoefent?

Antwoord

Druk

P = Druk in N/m²

F = Kracht in N

A = Oppervlakte in m²

P=​A​​F​​

Druk

Oefensom 2

Nan duwt met haar vinger op een ruit. De kracht op de ruit bedraagt 0,68 N. Deze kracht werkt op een oppervlakte van 1,8 cm². Bereken de druk op de ruit.

Antwoord

Oefensom 3

Een baksteen ligt op het strand. De kracht op het zand is 20 N. De druk onder de baksteen bedraagt 0,011 N/cm2.

Bereken de oppervlakte van de onderkant van de baksteen.

antwoord

Samenpersen

samenpersen = het volume (de ruimte) kleiner maken

de druk wordt dan groter

REGEL:

Als het volume 2x zo klein wordt,

dan wordt de druk 2x zo groot

WET VAN BOYLE

Gasdruk

• Hoe hoger de temperatuur (T), hog hoger de druk.
  
• Hoe groter het volume (V), hoe lager de druk.

                 = constant
V = volume in m³
P = druk in Pascal -> Pa = N/M²

P⋅V

Wet van Boyle

                 = constant

V = volume in m³

P = druk in Pascal

Voorwaarde; de volgende grootheden veranderen niet:

- T = Temperatuur

P⋅V

Manometer

Luchtdruk meet je met een barometer.

Gasdruk meet je met een manometer

(je meet het VERSCHIL met de gewone luchtdruk van 1 bar).

p staat in de formule
voor

p=​A​​F​​

1. druk
2. omtrek
3. kracht
4. oppervlakte

De eenheid van druk is

1. newton per kubieke meter
2. Newton x kubieke centimeter
3. Newton x vierkante meter
4. Newton per vierkante meter

De eenheid van kracht is

1. kilogram
2. newton per kilogram
3. gram
4. newton

De A in de formule
staat voor

p=​A​​F​​

1. inhoud
2. volume
3. oppervlakte
4. lengte

Wat is gelijk aan de eenheid Pascal (Pa)?

1. ​mm​2​​​​N​​
2. ​cm​2​​​​N​​
3. ​A​​N​​
4. ​m​2​​​​N​​

Oefensom 4

Een hoeveelheid (ideaal) gas bevindt zich in een luchtdicht afgesloten blik.  In de oorspronkelijke toestand heeft het gas een volume van 40 liter, een druk van 1,0 bar en een temperatuur van 20 ^oC.  Iris zet het blik op het gasfornuis en verwarmt het blik met inhoud.  Na verloop van tijd is de druk van het gas 1,5 bar en het volume 55 liter. Bereken de temperatuur (in ^oC) in deze nieuwe situatie.

Antwoord

Huiswerk

Maak de (resterende) opgaven van 1.3