H11 samenvatting nova natuurkunde klas 5 vwo/gym

NA samenvatting Hoofdstuk 11 Stof- en materiaaleigenschappen
11.1 Eigenschappen van gassen
Druk = de kracht per vierkante meter
 Gas oefent gelijke druk uit in alle richtingen
 Hangt af van het volume, de temperatuur en de hoeveelheid van het gas
p = F : A  druk = kracht : oppervlakte

Druk (p) in pascal (Pa)
Kracht (F) in newton (N)
Oppervlakte (A) in vierkante meter (m2)

Wet van Boyle = bij een constante temperatuur en hoeveelheid gas, neemt de druk van het gas toe
als het volume kleiner wordt
p x V = constant
 Druk en volume zijn omgekeerd evenredig; als het volume (V) twee keer zo klein wordt,
wordt de druk (p) twee keer zo groot
 Volume (V) in kubieke meter (m3)

Wet van Gay-Lussac = als de temperatuur toeneemt van een afgesloten hoeveelheid gas en het
volume blijft constant, dan neemt de druk van het gas toe
p : T = constant
 Druk en temperatuur zijn recht evenredig; als de temperatuur (T) twee keer zo hoog wordt,
wordt de druk (p) ook twee keer zo groot
 Geldt alleen als de absolute temperatuur (T) in kelvin (K) is
 Voorwerpen kunnen niet lager dan het absolute nulpunt = 0 K

Massawet = bij een constante temperatuur en constant volume, is de druk van en gas recht
evenredig met de hoeveelheid gas
p : n = constant
 Constante hangt af van de temperatuur en het volume
 Aantal deeltjes per mol wordt gegeven door het getal van Avogadro NA (= 6,022 x 1023 mol-1)
 Mol = de hoeveelheid deeltjes van een bepaalde stof
 De hoeveelheid gas (n) in mol (mol)

Algemene gaswet;
pxV=nxRxT
 Gasconstante (R) in joule per mol en per kelvin (J mol-1 K-1)
 R is onafhankelijk van het soort gas (R = 8,3 J/mol/K)
 Nuttige wet als er meer dan één grootheid verandert

Paragraaf 2; Microscopisch model van een gas

Macroscopische beschrijving; bij dezelfde temperatuur, druk en volume bestaat elk gas uit
eenzelfde hoeveelheid deeltjes  gebruiken van het model
Microscopisch model; kinetische gastheorie
 Gas bestaat uit zeer veel kleine deeltjes met een verwaarloosbare grootte
 Is een bepaalde kans dat een deeltje met een bepaalde snelheid in een bepaalde richting
beweegt
 Als deeltjes tegen de wand botsen, verliezen ze geen energie
 Deeltjes oefenen alleen een kracht op elkaar uit als ze botsen, verder bewegen ze vrij

,  Gas dat aan al deze aannamen doet; ideaal gas

Temperatuur van een gas is evenredig met de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes
3
Ek = x kb x T
2

Gaswetten;
 Als het volume (V) kleiner wordt  meer moleculen in een volume-eenheid  vaker
botsingen op elk stukje van het oppervlak  druk (p) wordt hoger
 Als de temperatuur (T) wordt verhoogd  moleculen bewegen sneller  botsen vaker en
harder tegen de wand  hogere druk (p) ontstaat
 Meer gas in de container  meer moleculen (n)  meer botsingen tegen de wand  druk
(p) wordt hoger

Paragraaf 3; Niet-ideale gassen en faseovergangen

Meeste gassen zijn alleen ideaal bij een lage druk;
 Echte deeltjes in een gas nemen een bepaald volume in en zullen elkaar op korte afstand
aantrekken  druk zal anders zijn dan de algemene gaswet voorspelt
 Er is voor moleculen minder volume beschikbaar  dus; V – n x b
 Bij een te hoge druk, zal van een niet-ideaal gas V ongeveer gelijk zijn aan n x b  ontstaan
asymptoot in grafiek
 volume van één mol deeltjes (b) in het gas

n x R xT
p=
V −n x b

▪ vanderwaalskracht is de aantrekkingskracht tussen moleculen, deze ontstaat wanneer ze
dicht bij elkaar komen  botsen dus minder vaak tegen de wand
▪ bij een hogere dichtheid, wordt de aantrekkende kracht groter en dus ook meer deeltjes die
en aantrekkende kracht uitvoeren
▪ de afname van de druk is evenredig met het kwadraat van het aantal mol deeltjes per m 3
▪ evenredigheidsconstante (a) hangt af van het soort gas  aantrekking tussen moleculen

n x R xT n
p= a x ( )2  vanderwaalsvergelijking  is van toepassing op een vanderwaalsgas
V −n x b V

kritieke temperatuur (Tc) = boven een bepaalde hoge temperatuur zal bij het samendrukken van het
gas deze niet meer condenseren tot een vloeistof
 onder de kritieke temperatuur zal het gas condenseren tot vloeistof
 hoe kleiner het volume (V)  hoe meer gas tot vloeistof condenseert  druk (P) verandert
niet
 als het gas een vloeistof is geworden  dan pas neemt de druk (P) weer toe

faseovergang = de overgang van de gasvorm naar vloeistofvorm
 hoe hoger de dichtheid en lager de temperatuur  aantrekkingskracht tussen moleculen
overwint het van willekeurige bewegingen
 de verschillende temperaturen waarbij de gassen condenseren zijn te verklaren met het
verschil in massa van de deeltjes en de krachten tussen de deeltjes in het gas

paragraaf 4; Warmte: opwarmen en afkoelen