Les 3 Thermodynamica H15.2

• natuurkunde
• HBO
• Studiejaar 2

Vooraf

Voorkennis activeren, aansluiten vorige les, interesse opwekken

Thermodynamica

H15 (§2)

Schooljaar 2020 / 2021

Voortgangsregistratie

dinsdag ... keer ingevuld: ging goed

Tip / top

Acties aan de hand van de tussenevaluatie:

-    Meer meerkeuzevragen i.p.v. open vragen

-    Differentiëren door gebruik te maken van break-outrooms
o    Uitleg via LessonUp door mij;
o    Zelfstandig LessonUp doorlopen;
o    Met een groepje studenten LessonUp doorlopen;
o    Zelfstandig de paragrafen uit het boek bestuderen + opgaven maken;
o    Met een groepje studenten zelfstandig opgaven maken;
o    …. Kunnen jullie nog meer variaties bedenken?

Vorige les: 1e hoofdwet
Je hebt een isotherm proces (temperatuur blijft gelijk). Een ideaal gas verricht daarbij 3700 J arbeid.
Hoeveel warmte is aan het proces toe of afgevoerd?

1. 3700 J
2. -3700 J
3. 0J
4. 7400 J

Leerdoelen les 3

Je kunt een omschrijving in vaktaal geven van volgende vakinhoudelijke concepten:

• Thermodynamische processen (quasistatisch en (ir)reversibel) bij ideale gassen, zoals isotherm proces.
• Gebruik 1e hoofdwet, Cp en Cv.

Toepassing door opgaven te maken bij isotherm proces.
Gebruik van pijler taalsteun.

Instructie

Uitleggen, demonstreren, controle vragen stellen

Warmte bij gassen (vorige les)

Voor vaste stoffen: 

Voor gassen:                                                 (volume constant)

                                                                             (druk contant)

                                                is molaire soortelijke warmte 

Q=m.c.ΔT

Q=n.C​v​​.ΔT

Q=n.C​p​​.ΔT

C​p​​

Vrijheidsgraden van beweging (Giancoli 7the Appendix D)

De inwendige energie wordt verdeeld over de verschillende bewegingsvrijheidsgraden.

verband

C​P​​−C​V​​=R

Je hebt 1,00 mol N_2 van 100 graden Celsius.
Je voegt onder constante druk 100 J warmte toe.
Bereken de eindtemperatuur.

1. 3,44
2. 4,81
3. 103
4. 105

Uitwerking

Q = n.C_p.delta(T)
C_p = R + C_V = R + 5/2R = 7/2R

100 = 7/2R.delta(T)
delta(T) = 3,44
T = 100 +3,44 = 103 graden Celsius

Schrijf in volgende dia welke informatie je uit grafiek kunt halen

Welke informatie kun je uit grafiek halen?

quasi statisch = vrijwel statisch

Extreem traag

Al het gas kan vrij bewegen tussen een reeks evenwichtstoestanden, die elk dezelfde constante temperatuur hebben.

Isotherme processen (delta T = 0 )

• Ideaal gas
• pV = nRT
• Grootheden variabel en constant
• pV = constant

Welke lijn in pV-diagram hoort bij hogere temperatuur

1. lijn 2
2. lijn 1

Een ideaal gas ondergaat een isotherm proces. Welke van de volgende uitspraken is/zijn waar?

1. Er wordt geen warmte toegevoegd aan of verwijderd uit het gas.
2. De interne energie van het gas verandert niet
3. De gemiddelde kinetische energie van de moleculen verandert niet.

Isotherm proces

W = Q

W=nRT.ln(​V​A​​​​V​B​​​​)

Formule afleiden en aangeven dat ze de afleiding moeten begrijpen, maar niet zelf hoeven te kunnen. Ze moeten wel met het resultaat kunnen werken.

Wat mogelijk is:
100 J arbeid volledig omzetten in 100 J warmte.
100 J warmte volledig in 100 J arbeid?

1. antwoord 1
2. antwoord 2
3. antwoord 1 + 2
4. geen van beide antwoorden

Uitleg meerkeuzevraag

In een isotherm compressie wordt arbeid volledig omgezet in warmte en in een isotherme expansie wordt warmte volledig omgezet in arbeid.

In een isotherm proces Q = W.

Toepassing

Oefenen, groepsopdracht uitvoeren, debatteren

Evaluatie

Samenvatten, herhalen, feedback vragen, vooruit blikken

Huiswerk

• Maken opgaven 10 en 11 op Cumlaude; geef voortgang in voortgangsregistratie
• Bestuderen Giancoli H15, §2

Leerdoelen les 3

Je kunt een omschrijving in vaktaal geven van volgende vakinhoudelijke concepten:

• Thermodynamische processen (quasistatisch en (ir)reversibel) bij ideale gassen, zoals isotherm proces.
• Gebruik 1e hoofdwet, Cp en Cv.

Toepassing door opgaven te maken bij isotherm proces.
Gebruik van pijler taalsteun.

Heb je de leerdoelen behaald?

😒🙁😐🙂😃

Welk cijfer zou je jezelf willen geven voor je werkhouding?
Waarom juist dat cijfer?

Tussenevaluatie

Wil je de tussenevaluatie invullen (2 minuten)?

Differentiatie

Extra uitleg, uitdagen, plusopdrachten

Ondersteunend materiaal

Op de elo vind je in de map "ondersteunend materiaal" video's met uitleg over 1e hoofdwet en thermodynamische processen.