3 Materialen
Eigenschappen en deeltjesmodellen | vwo
Uitwerkingen basisboek
3.1 INTRODUCTIE
1 [W] Experiment: Stoffen en warmte
2 [W] Voorkennistest
1 Waar
2 Niet waar: Een zuivere stof bestaat (meestal) niet uit moleculen, maar wel uit atomen.
3 Niet waar: Een molecuul in een vaste stof trilt om een vaste positie.
4 Niet waar: Er bestaan miljoenen verschillende moleculen.
5 Waar
6 Waar
7 Niet waar: Verdampen gebeurt ook onder het kookpunt van een vloeistof.
8 Niet waar: De bellen die ontstaan in kokend water zijn gevuld met waterdamp.
9 Waar
10 Waar
11 Niet waar: Het kookpunt van water is ongeveer 100 C, dit hangt af van de luchtdruk.
12 Waar
13 Waar
14 Waar
15 Niet waar: Een kilo lood weegt evenveel als een kilo veren.
16 Waar
17 Waar
18 Waar
19 Waar
20 Waar
21 Niet waar: Het grootste molecuul in de orde van enkele nanometers en niet met het blote oog te zien.
22 Waar
3 [W] Extra opgaven
4 Waar of niet waar?
a Niet waar: Als de temperatuur stijgt gaan de moleculen sneller bewegen.
b Niet waar: Het is tegenwoordig om grote moleculen te zien met bijvoorbeeld een elektronenmicroscoop.
c Niet waar: Bij smelten gaan de moleculen door elkaar heen bewegen.
d Niet waar: Bij stijgende temperatuur gaan de moleculen sneller bewegen.
e Niet waar: De dichtheid van een stof is de massa (in kg) van 1 kubieke meter van die stof.
f Niet waar: In een opgepompte band botsen er meer moleculen tegen de binnenkant van de band, dan er
moleculen tegen de buitenkant aan botsen.
g Niet waar: Tussen de moleculen van een gas zit helemaal niets.
h Waar en niet waar: Moleculen in een vaste stof bewegen niet door elkaar, maar trillen wel om een vaste
positie.
3
a Een molecuul is opgebouwd uit atomen. Een atoom bestaat uit een kern met daaromheen elektronen.
i Er zijn met de ruim 100 verschillende atomen heel veel combinaties te maken, en dus heel veel
verschillende moleculen te bouwen.
4
a Vast, vloeibaar en gas.
j In een wolk zie je de vloeibare (waterdruppels) en de vaste fase (sneeuw), de gasfase is niet zichtbaar.
, k IJs, sneeuw en rijp.
5
a De eenheid van dichtheid geeft aan hoeveel kg (de massa) iedere kubieke meter van die stof zal zijn.
b 1 liter = 1 dm3 = 0,001 m3. Je deelt nu de gewogen massa in kg door 0,001 m3.
l Als de temperatuur van het metaal stijgt, zet het metaal uit. Dat betekent dat het volume van het metaal
stijgt, terwijl de massa gelijk blijft. Hierdoor neemt de dichtheid af.
m Dat geldt alleen als de atomen hetzelfde zijn: als zware atomen verder van elkaar zitten dan lichte atomen,
zou de dichtheid ook hetzelfde kunnen zijn.
n Bijvoorbeeld: lengte lokaal 10 meter, breedte lokaal 10 meter, hoogte lokaal 2,5 meter. Het volume is dan
10×10 ×2,5 = 250 m3. De massa is m = ρ∙VV = 1,2×250 = 3,0∙102 kg.
3.2 DEELTJESMODEL
8 [W] Experiment: Boyle-apparaat
9 [W] Experiment: Lucht en water
6 [W] Deeltjes in een doos
7 Waar of niet waar?
a Waar
a Waar
b Niet waar: Als een gas wordt samengeperst, komen de deeltjes dichter op elkaar te zitten.
c Niet waar: Met een metaalmanometer kun je de druk in een fietsband meten.
d Waar
e Niet waar: Als de temperatuur stijgt, stijgt de gemiddelde snelheid van de deeltjes in een gas.
f Waar
g Waar
8
a Als je een pak koffie openknipt, stroomt er lucht het pak in. De koffiekorrels komen verder van elkaar af te
zitten en zijn daardoor makkelijker te verschuiven. Het pak voelt dan zachter aan.
b Als je een fietsband oppompt komen er meer deeltjes in hetzelfde volume. Hierdoor stijgt de druk in de
fietsband en voelt deze harder aan.
c Bij het snel samenpersen van een gas neemt het volume af, maar omdat de deeltjes dichter bij elkaar
komen te zitten zijn er meer botsingen en zal de temperatuur ook toenemen. Er spelen dan twee dingen
tegelijk en de druk zal daarom niet omgekeerd evenredig zijn met het volume (en dus ook niet evenredig
met het aantal deeltjes per m3). Als het gas niet snel wordt samengeperst is er tijd voor afkoeling van het
gas zodat de temperatuur constant kan blijven. Als de temperatuur constant blijft zullen druk en volume wel
omgekeerd evenredig zijn.
d Als je de fles in het vriesvak legt daalt de temperatuur van de lucht in de fles. Hierdoor daalt ook de druk in
de fles en de buitenlucht zal de fles in elkaar drukken.
9
a Dat kun je niet zeggen.
b De ballon wordt groter als de druk binnen de ballon toeneemt ten opzichte van de druk buiten de ballon. Als
de druk binnen de ballon groter wordt stijgt de temperatuur van het gas in de ballon. Maar het kan ook zo
, zijn dat de druk buiten de ballon daalt (bijvoorbeeld omdat de temperatuur daar daalt of omdat de ballon in
een vacuümkamer wordt gelegd).
10
a De luchtdruk buiten de ballon was veel lager dan op de grond, dus grote het verschil tussen de druk in de
ballon en daarbuiten zorgde ervoor dat de ballon heel groot was.
b Dichter bij het aardoppervlak is de luchtdruk groter. De luchtdeeltjes zitten daar dus dichter op elkaar. Felix
Baumgartner botste dus tegen meer luchtdeeltjes aan waardoor zijn luchtweerstand groter was.
11
a Dat de banden klappen als het vliegtuig op grote hoogte vliegt.
b Dit verkleint het risico omdat de luchtdruk in de banden daalt bij een lagere temperatuur.
12
a Het volume van de lucht neemt toe, dus er zal lucht uit de ballon stromen.
b Er zit minder lucht in de ballon, zodat de ballon lichter dan is de lucht eromheen en als het ware naar boven
zal ‘drijven’.
c De luchtdruk in de ballon wordt groter dan de luchtdruk erbuiten. De lucht wordt door dit drukverschil uit de
ballon geduwd.
d Als de temperatuur in de ballon weer gelijk is aan de temperatuur van de lucht eromheen, zal de ballon niet
meer lichter zijn dan de lucht eromheen en dus ook niet verder naar boven ‘drijven’.
13 -
14
p
a Het volume is constant dus geldt de drukwet van Gay-Lussac: =c. De druk is evenredig met de absolute
T
temperatuur van het gas.
V
b Als de druk constant is, is het volume evenredig met de absolute temperatuur van het gas: =c .
T
p∙V
c Gebruik de algemene gaswet: =n ∙ R . Als p constant blijft en V ook, zal bij verdubbeling van T het
T
aantal gasdeeltjes n halveren.
10 [W] Experiment
11 [W] Experiment
15
a A – C – B – D.
p∙V
b Gebruik de algemene gaswet met n constant: =c . Een toename van de massa betekent een
T
toename van de druk en dus een afname van het volume. Een toename van de temperatuur betekent een
toename van het volume. De massa (en dus de druk) wordt 1,5 keer zo groot en de temperatuur wordt 1,2
keer zo groot (350/290). Vooraan komt dus de grootste massa met de laagste temperatuur (A), en
achteraan de kleinste massa met de hoogste temperatuur (D). Omdat de factor van de massa groter is dan
de factor van de temperatuur, komt C eerder dan B.
16
a B – C – A – E – D.
Eigenschappen en deeltjesmodellen | vwo
Uitwerkingen basisboek
3.1 INTRODUCTIE
1 [W] Experiment: Stoffen en warmte
2 [W] Voorkennistest
1 Waar
2 Niet waar: Een zuivere stof bestaat (meestal) niet uit moleculen, maar wel uit atomen.
3 Niet waar: Een molecuul in een vaste stof trilt om een vaste positie.
4 Niet waar: Er bestaan miljoenen verschillende moleculen.
5 Waar
6 Waar
7 Niet waar: Verdampen gebeurt ook onder het kookpunt van een vloeistof.
8 Niet waar: De bellen die ontstaan in kokend water zijn gevuld met waterdamp.
9 Waar
10 Waar
11 Niet waar: Het kookpunt van water is ongeveer 100 C, dit hangt af van de luchtdruk.
12 Waar
13 Waar
14 Waar
15 Niet waar: Een kilo lood weegt evenveel als een kilo veren.
16 Waar
17 Waar
18 Waar
19 Waar
20 Waar
21 Niet waar: Het grootste molecuul in de orde van enkele nanometers en niet met het blote oog te zien.
22 Waar
3 [W] Extra opgaven
4 Waar of niet waar?
a Niet waar: Als de temperatuur stijgt gaan de moleculen sneller bewegen.
b Niet waar: Het is tegenwoordig om grote moleculen te zien met bijvoorbeeld een elektronenmicroscoop.
c Niet waar: Bij smelten gaan de moleculen door elkaar heen bewegen.
d Niet waar: Bij stijgende temperatuur gaan de moleculen sneller bewegen.
e Niet waar: De dichtheid van een stof is de massa (in kg) van 1 kubieke meter van die stof.
f Niet waar: In een opgepompte band botsen er meer moleculen tegen de binnenkant van de band, dan er
moleculen tegen de buitenkant aan botsen.
g Niet waar: Tussen de moleculen van een gas zit helemaal niets.
h Waar en niet waar: Moleculen in een vaste stof bewegen niet door elkaar, maar trillen wel om een vaste
positie.
3
a Een molecuul is opgebouwd uit atomen. Een atoom bestaat uit een kern met daaromheen elektronen.
i Er zijn met de ruim 100 verschillende atomen heel veel combinaties te maken, en dus heel veel
verschillende moleculen te bouwen.
4
a Vast, vloeibaar en gas.
j In een wolk zie je de vloeibare (waterdruppels) en de vaste fase (sneeuw), de gasfase is niet zichtbaar.
, k IJs, sneeuw en rijp.
5
a De eenheid van dichtheid geeft aan hoeveel kg (de massa) iedere kubieke meter van die stof zal zijn.
b 1 liter = 1 dm3 = 0,001 m3. Je deelt nu de gewogen massa in kg door 0,001 m3.
l Als de temperatuur van het metaal stijgt, zet het metaal uit. Dat betekent dat het volume van het metaal
stijgt, terwijl de massa gelijk blijft. Hierdoor neemt de dichtheid af.
m Dat geldt alleen als de atomen hetzelfde zijn: als zware atomen verder van elkaar zitten dan lichte atomen,
zou de dichtheid ook hetzelfde kunnen zijn.
n Bijvoorbeeld: lengte lokaal 10 meter, breedte lokaal 10 meter, hoogte lokaal 2,5 meter. Het volume is dan
10×10 ×2,5 = 250 m3. De massa is m = ρ∙VV = 1,2×250 = 3,0∙102 kg.
3.2 DEELTJESMODEL
8 [W] Experiment: Boyle-apparaat
9 [W] Experiment: Lucht en water
6 [W] Deeltjes in een doos
7 Waar of niet waar?
a Waar
a Waar
b Niet waar: Als een gas wordt samengeperst, komen de deeltjes dichter op elkaar te zitten.
c Niet waar: Met een metaalmanometer kun je de druk in een fietsband meten.
d Waar
e Niet waar: Als de temperatuur stijgt, stijgt de gemiddelde snelheid van de deeltjes in een gas.
f Waar
g Waar
8
a Als je een pak koffie openknipt, stroomt er lucht het pak in. De koffiekorrels komen verder van elkaar af te
zitten en zijn daardoor makkelijker te verschuiven. Het pak voelt dan zachter aan.
b Als je een fietsband oppompt komen er meer deeltjes in hetzelfde volume. Hierdoor stijgt de druk in de
fietsband en voelt deze harder aan.
c Bij het snel samenpersen van een gas neemt het volume af, maar omdat de deeltjes dichter bij elkaar
komen te zitten zijn er meer botsingen en zal de temperatuur ook toenemen. Er spelen dan twee dingen
tegelijk en de druk zal daarom niet omgekeerd evenredig zijn met het volume (en dus ook niet evenredig
met het aantal deeltjes per m3). Als het gas niet snel wordt samengeperst is er tijd voor afkoeling van het
gas zodat de temperatuur constant kan blijven. Als de temperatuur constant blijft zullen druk en volume wel
omgekeerd evenredig zijn.
d Als je de fles in het vriesvak legt daalt de temperatuur van de lucht in de fles. Hierdoor daalt ook de druk in
de fles en de buitenlucht zal de fles in elkaar drukken.
9
a Dat kun je niet zeggen.
b De ballon wordt groter als de druk binnen de ballon toeneemt ten opzichte van de druk buiten de ballon. Als
de druk binnen de ballon groter wordt stijgt de temperatuur van het gas in de ballon. Maar het kan ook zo
, zijn dat de druk buiten de ballon daalt (bijvoorbeeld omdat de temperatuur daar daalt of omdat de ballon in
een vacuümkamer wordt gelegd).
10
a De luchtdruk buiten de ballon was veel lager dan op de grond, dus grote het verschil tussen de druk in de
ballon en daarbuiten zorgde ervoor dat de ballon heel groot was.
b Dichter bij het aardoppervlak is de luchtdruk groter. De luchtdeeltjes zitten daar dus dichter op elkaar. Felix
Baumgartner botste dus tegen meer luchtdeeltjes aan waardoor zijn luchtweerstand groter was.
11
a Dat de banden klappen als het vliegtuig op grote hoogte vliegt.
b Dit verkleint het risico omdat de luchtdruk in de banden daalt bij een lagere temperatuur.
12
a Het volume van de lucht neemt toe, dus er zal lucht uit de ballon stromen.
b Er zit minder lucht in de ballon, zodat de ballon lichter dan is de lucht eromheen en als het ware naar boven
zal ‘drijven’.
c De luchtdruk in de ballon wordt groter dan de luchtdruk erbuiten. De lucht wordt door dit drukverschil uit de
ballon geduwd.
d Als de temperatuur in de ballon weer gelijk is aan de temperatuur van de lucht eromheen, zal de ballon niet
meer lichter zijn dan de lucht eromheen en dus ook niet verder naar boven ‘drijven’.
13 -
14
p
a Het volume is constant dus geldt de drukwet van Gay-Lussac: =c. De druk is evenredig met de absolute
T
temperatuur van het gas.
V
b Als de druk constant is, is het volume evenredig met de absolute temperatuur van het gas: =c .
T
p∙V
c Gebruik de algemene gaswet: =n ∙ R . Als p constant blijft en V ook, zal bij verdubbeling van T het
T
aantal gasdeeltjes n halveren.
10 [W] Experiment
11 [W] Experiment
15
a A – C – B – D.
p∙V
b Gebruik de algemene gaswet met n constant: =c . Een toename van de massa betekent een
T
toename van de druk en dus een afname van het volume. Een toename van de temperatuur betekent een
toename van het volume. De massa (en dus de druk) wordt 1,5 keer zo groot en de temperatuur wordt 1,2
keer zo groot (350/290). Vooraan komt dus de grootste massa met de laagste temperatuur (A), en
achteraan de kleinste massa met de hoogste temperatuur (D). Omdat de factor van de massa groter is dan
de factor van de temperatuur, komt C eerder dan B.
16
a B – C – A – E – D.
