Natuurkunde hoofdstuk 11
Stofeigenschappen
§1. Eigenschappen van gassen
𝐹
De druk is de kracht die per vierkante meter wordt uitgeoefend: 𝑝 = 𝐴. De druk van het gas
wordt bepaald door drie grootheden:
Het volume: de druk van een gas neemt toe als het volume waarin het gas zich
bevindt, kleiner wordt → 𝑝 ∙ 𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 of 𝑝 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 ∙ 𝑉 −1 . Dit is de wet van
Boyle. (n en T zijn constant)
De temperatuur: de druk van een gas neemt toe als de temperatuur van het gas
𝑝
toeneemt. → = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡. Dit is de wet van Gay-Lussac. (V en n zijn constant)
𝑇
Hoeveelheid gas: de druk van een gas neemt toe als de hoeveelheid gasdeeltjes
𝑝
toeneemt. → 𝑛 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡. (n en T zijn constant)
Een mol stof bestaat uit 6,022∙1023 deeltjes. Dit is het getal van Avogrado.
§2. De algemene gaswet
𝑛 ∙𝑅 ∙𝑉
De drie evenredigheden uit de vorige paragraaf vormen samen de algemene gaswet: 𝑝 = 𝑉
De gasconstante is 8,314 J mol-1 K-1. Deze waarde is onafhankelijk van de stof; de waarde is
universeel. De algemene gaswet is geldig onder voorwaarde dat de gasmoleculen kunnen
worden beschouwd als onafhankelijk van elkaar bewegende deeltjes van verwaarloosbare
grootte. Dit is een ideaal gas.
In praktijksituaties wordt eerst gekeken naar welke grootheden constant blijven; daarna
wordt met behulp van de algemene gaswet conclusies getrokken over de andere grootheden.
Op microscopisch model worden ook de evenredigheden uit de algemene gaswet verklaard.
Dit volgt uit het model van oneindig kleine moleculen die botsen met elkaar en met de
wanden van de ruimte waarin het gas zich bevindt.
§3. Niet-ideale gassen en vloeistoffen
De moleculen van echte gassen zijn in twee opzichten ander dans de moleculen in het ideale-
gasmodel: ze hebben een eigen volume en ze trekken elkaar aan.
In de praktijk is het onmogelijk om een te kleine volume te hebben. Dit komt omdat het gas
op een gegeven moment condenseert en een vloeistof vormt. Deze vloeistof is niet
samendrukbaar. Ook bestaat het gas uit deeltjes met een grootte. Als het eigen volume van
een mol moleculen gelijk is aan b, dan is de beschikbare ruimte waarin n mol moleculen
bewegen gelijk aan V – n ∙ b. Als dit niet-ideale gas wordt samengeperst, dan loopt de druk
heel snel op bij V ≈ n ∙ b: alle ruimte wordt dan ingenomen door de moleculen zelf.
Stofeigenschappen
§1. Eigenschappen van gassen
𝐹
De druk is de kracht die per vierkante meter wordt uitgeoefend: 𝑝 = 𝐴. De druk van het gas
wordt bepaald door drie grootheden:
Het volume: de druk van een gas neemt toe als het volume waarin het gas zich
bevindt, kleiner wordt → 𝑝 ∙ 𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 of 𝑝 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 ∙ 𝑉 −1 . Dit is de wet van
Boyle. (n en T zijn constant)
De temperatuur: de druk van een gas neemt toe als de temperatuur van het gas
𝑝
toeneemt. → = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡. Dit is de wet van Gay-Lussac. (V en n zijn constant)
𝑇
Hoeveelheid gas: de druk van een gas neemt toe als de hoeveelheid gasdeeltjes
𝑝
toeneemt. → 𝑛 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡. (n en T zijn constant)
Een mol stof bestaat uit 6,022∙1023 deeltjes. Dit is het getal van Avogrado.
§2. De algemene gaswet
𝑛 ∙𝑅 ∙𝑉
De drie evenredigheden uit de vorige paragraaf vormen samen de algemene gaswet: 𝑝 = 𝑉
De gasconstante is 8,314 J mol-1 K-1. Deze waarde is onafhankelijk van de stof; de waarde is
universeel. De algemene gaswet is geldig onder voorwaarde dat de gasmoleculen kunnen
worden beschouwd als onafhankelijk van elkaar bewegende deeltjes van verwaarloosbare
grootte. Dit is een ideaal gas.
In praktijksituaties wordt eerst gekeken naar welke grootheden constant blijven; daarna
wordt met behulp van de algemene gaswet conclusies getrokken over de andere grootheden.
Op microscopisch model worden ook de evenredigheden uit de algemene gaswet verklaard.
Dit volgt uit het model van oneindig kleine moleculen die botsen met elkaar en met de
wanden van de ruimte waarin het gas zich bevindt.
§3. Niet-ideale gassen en vloeistoffen
De moleculen van echte gassen zijn in twee opzichten ander dans de moleculen in het ideale-
gasmodel: ze hebben een eigen volume en ze trekken elkaar aan.
In de praktijk is het onmogelijk om een te kleine volume te hebben. Dit komt omdat het gas
op een gegeven moment condenseert en een vloeistof vormt. Deze vloeistof is niet
samendrukbaar. Ook bestaat het gas uit deeltjes met een grootte. Als het eigen volume van
een mol moleculen gelijk is aan b, dan is de beschikbare ruimte waarin n mol moleculen
bewegen gelijk aan V – n ∙ b. Als dit niet-ideale gas wordt samengeperst, dan loopt de druk
heel snel op bij V ≈ n ∙ b: alle ruimte wordt dan ingenomen door de moleculen zelf.
