H5 §2 uitzetting

• Natuurkunde
• Voortgezet speciaal onderwijs
• Leerroute 4

Leerdoelen en programma

• Heb je je boek, je schrift, reken machine, je mobiel en je Binas bij je?
• Je huiswerk inleveren bij de volgende dia als een foto
• Terugblik van de vorige les
• opgave 12 samen maken 
• uitzetting bij vaste stoffen en gassen
• huiswerk voor morgen: maak 11, 13, 15 t/m 21

Lever je huiswerk in aan de hand van een foto

programma

• terugblik
• ideaal gas
• het absolute nulpunt
  
• uitzetten van gassen/vaste stoffen
• de wet van Boyle

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
  

schaal Kelvin en graden Celsius

0 K=-273 C

K=C+273

uitzetten van gassen

de wet van Boyle 

Wet van Boyle

                 = constant

V = volume in m³

P = druk in Pascal

Voorwaarde; de volgende grootheden veranderen niet:

T = Temperatuur

P⋅V

maak nu opgave 12 

Uitzetting

Als het warmer wordt gaan moleculen sneller bewegen

antwoord opgave 12 

Uitzetting en inkrimping 

• Warmte >> deeltjes gaan bewegen 
• Uitzetten (wegen = flexibele voegen)

Uitzetting

lineaire uitzetting

kubieke uitzetting 

(uiteraard afgeleid van lineaire uitzetting)

Lineaire uitzetting

α = uitzettingscoëfficiënt                     eenheid: ?

l = begin lengte                                           eenheid: m

ΔT = verandering van temperatuur    eenheid: °C of (Kelvin!?

Δl=α⋅l​0​​⋅ΔT

Δl=lengteverandering

tabel 8 

1 m koper zet bij 1°C temperatuurstijging

16,8 · 10–6 m uit. 

50 m koper zet 50x zo veel uit. 

De uitzetting is dus: 50×16,8·10–6 =8,4·10–4 m.

Als de temperatuurstijging 50x groter wordt, levert dit dezelfde uitzetting. Het maakt niet uit of de temperatuur 50x zo hoog wordt of de staaf 50x zo lang is, het levert dezelfde uitzetting op.

Een ijzeren staaf van 2,0 meter lang wordt verwarmd.
De begintemperatuur is
De eindtemperatuur is
Bereken de lengtetoename. Laat een berekening zien. Binas tabel 8.

20°C

90°C

kubiek uitzetting van ideale gassen 

ΔV=γ⋅V​0​​⋅ΔT

Wat is de eenheid van gamma?

 voor een ideale gas 

γ=0,00367K​−1​​

maak volgende vragen 

16, 17, 19, 24,25, 27

maak nu opgave 19 

maak opgave 21 

Van welk principe maakt een thermometer gebruik ?

1. van smeltend ijs in water
2. van het principe: meten is weten
3. uitzetting
4. warmte geleiding

Dus wat doet een expansievat?

Een expansievat moet voorkomen dat de verwarmingsinstallatie ontploft. Het expansievat vangt de uitzetting van het water op.

thermometer

Door de stijgende temperatuur zet de vloeistof in een thermometer uit. Hierdoor stijgt het vloeistof- niveau. De hoogte van het niveau zegt iets over de uitzetting en daarmee de temperatuur.

N.B. Het glazen buisje zet (vrijwel) niet uit.