4V3 §5.2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

leerdoelen

• fase en faseovergang
• schaal Kelvin (verband met graden Celsius)
• ideaal gasfase 
• druk
• de wet van Boyle ( vragen over H3)
• help bij de openavond en/of opendag dinsdag 24 (16:00 – 20:00) en woensdag 25 januari (13:30 – 17:00) 

H5 eigenschappen van stoffen

• fase en faseovergangen (maak een driehoek van ...)
• stofeigenschappen zoals kookpunt,..
• deeltjes(moleculen)model
• rooster
• het absolute nulpunt T=0 K
• verschil tussen temperatuur en warmte
  
•  het verband tussen Kelvin schaal en graden Celsius

ideaal gas

• geen aantrekkingskracht tussen de moleculen
• geen energieverlies bij botsingen
• geen eigen volume
• hogere temperatuur ~ een maat voor snelheid /bewegingsenergie
• het werkt niet bij vloeistoffen
  
• VanderWaalskrachten; bij korte afstanden
  

Druk 

Druk bereken je met de formule hiernaast. 

Bespreek met je buurman/vrouw wat elk symbool bekent. En in welke eenheid gebruik je dan? 

Aannames bij de wet van Boyle

1. Bolletje met verwaarloosbaar volume

2. Beweging in rechte lijn

3. Elastische botsing

Wet van Boyle

• Wanneer je het volume (n) keer zo klein maakt
  
• Neemt de druk met een factor (n) toe
• p1 · V1 = p2 · V2
  

Wet van Boyle

                 = constant

V = volume in m³

P = druk in Pascal

Voorwaarde; de volgende grootheden veranderen niet:

- T = Temperatuur

P⋅V

Leerdoelen

• warmtetransport in 3 manieren
• isoleren (voorbeelden)
• warmtestroom berekenen (warmteverlies bij eeen woning) 
  

0

Warmte transport Staal: goede warmtegeleider

Kunstof: isolator, slechte warmtegeleider

Warmte transport via geleiding Voorwaarde:
Er moet contact zijn tussen de stof die warmte opneemt en de stof die warmte opneemt.

• Warmtegeleider: neemt makkelijk warmte op maar geeft het ook snel door (b.v. metaal)
• Warmte-isolator: geeft niet makkelijk warmte door. (b.v. hout of kurk)
• Isoleren = warmtetransport tegengaan.
• Dit lukt goed met een laagje stilstaande lucht of een vacuum b.v. dekbed, thermoskan, dubbelglas.

warmtetransport via stroming

• gassen en vloeistof kunnen warmte transporteren(=vervoeren) via stroming
• als stoffen opwarmen zetten ze uit waardoor de dichtheid kleiner wordt.
• daarom stijgen warme gassen en vloeistoffen op en dalen koude gassen en vloeistoffen

Stroming

beweging van lucht door warmte: convectie

warmtetransport via straling

• warmtestraling = infraroodstraling of i.r.
• voor warmtetransport via straling is géén tussenstof nodig
• donkere en doffe voorwerpen nemen makkelijk i.r. op en worden warmer
• glimmende en lichte voorwerpen weerkaatsen veel i.r. straling

Thermoskan: Beschrijf hoe een stuk kurk, vacuum en spiegelende metaalaag voor een goede isolatie zorgen.

Warmteverlies

Door gaten, kieren en openstaande deuren en ramen
verdwijnt warmte via stroming.

Door muren, dichte ramen en deuren
gaat warmte door geleiding naar buiten.

Warmteverlies gaat door straling door al het glas.

0

warmtestroom door een voorwerp

opdracht: wat is de eenheid van warmtegeleidingscoefficient?

• d: de dikte in meter
• A: oppervlakte in vierkante meter
•               in graden Celsius of Kelvin 
• P  in Watt 
• 
  

ΔT

λ=P​ΔTA​​d​​

wat heb je vandaag geleerd?

Bij P=F/A neem je voor de oppervlakte altijd het oppervlakte van het voorwerp dat de kracht uitoefent

1. Altijd waar
2. Altijd onwaar
3. Hangt van de situatie af

De wet van Boyle gaat over:

1. Druk en Volume bij constante T
2. Druk en T bij constant volume
3. Volume en T bij constante druk

Bij constante T in een gesloten ruimte, waar het volume 2x zo groot wordt, wordt de druk

1. 4x zo groot
2. 2x zo groot
3. 4x zo klein
4. 2x zo klein

Bij constante T in een gesloten ruimte, waar het volume 2x zo klein wordt, wordt de druk

1. 4x zo groot
2. 2x zo groot
3. 4x zo klein
4. 2x zo klein

In principe krimpen stoffen als de temperatuur afneemt

1. Waar
2. Onwaar

In principe zetten stoffen uit als de temperatuur toeneemt

1. Waar
2. Onwaar

Alle stoffen worden altijd kleiner als de temperatuur afneemt

1. Waar
2. Onwaar

Uitzetten in 1D

Aanname: 1 richting is veel groter dan de andere richting

Uitzetten in 3D

Aanname: Alle drie de richtingen zijn ongeveer even groot

Bijzonder geval: T = 0 K

Water

Wat gebeurd er hier?

Algemene gaswet

HERKEN JE DE WET VAN BOYLE?

T in K,        V in m³,         p in N/m²,       n in mol

R = gasconstante (Binas T 7)

p1 V1 / n1 T1 = p2 V2 / n2 T2

T in K, rest mag 'alles' mits links = rechts

p⋅V=n⋅R⋅T