Hoofdstuk 11 stof- en materiaaleigenschappen
11.1 eigenschappen van gassen
Gassen zijn moeilijk waar te nemen maar toch oefenen ze kracht uit, ook als het gas zich niet
verplaatst. Die kracht per vierkante meter noem je de druk.
p=F/A p = de druk in pascal (Pa)
F = de kracht in Newton (N) tabel 35 c
A = de oppervlakte per vierkante meter (m 2)
deze formule geld voor de druk die door een voorwerp word uitgeoefend.
de druk van een gas kan je ook meten, dit doe je dan met een manometer. Vaak staan hier wel
andere eenheden op dan Pascal.
De wet van Boyle is het verband tussen de druk en het volume. Deze zijn omgekeerd evenredig,
wanneer het volume twee keer zo groot word, word de druk twee keer zo klein.
p x V = constant p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
V = het volume van het gas in kubieke meter (m 3)
de wet van Gay-Lussac is het verband tussen de druk en de temperatuur. Dit verband geld alleen als
je de absolute temperatuur gebruikt in Kelvin. Deze kan niet lager zijn dan het absolute nul punt (0 K)
bij het absolute nulpunt is de druk van het gas gelijk aan 0. Druk en temperatuur zijn recht evenredig,
word de een twee keer zo groot dan word de ander dat ook
p / T = constant p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
T = de temperatuur van het gas in Kelvin (K)
het verband tussen de druk en de hoeveelheid gas is recht evenredig met elkaar.
p / n = constant p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
n = de hoeveelheid gas in mol (mol)
de eenheid mol is de hoeveelheid deeltjes van een bepaalde stof, dit word gegeven door het getal
van Avogadro ( NA = 6,022 x 1023 mol-1) Binas tabel 7
de drie bovenstaande formule zijn samen te vatten tot de algemene gaswet. Deze gaswet is nuttig als
er meer dan een grootheid veranderd.
pxV=nxRxT p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
V = het volume van het gas in kubieke meter (m 3)
n = de hoeveelheid gas in mol (mol)
R = de gasconstante in joule per mol per kelvin (J mol -1 K-1)
waarde = 8,3 J mol-1 K-1 Binas tabel 7
T = de temperatuur van het gas in Kelvin (K)
bekijk voorbeeld opgave 3 in het boek blz 208
, 11.2 microscopisch model van een gas
De temperatuur, druk, hoeveelheid gas en volume zijn de macroscopische eigenschappen van een
gas.
De kinetische gas theorie is een microscopisch model van een gas waarmee de algemene gaswet
verklaard kan worden. deze theorie gaat uit van de volgende aannamen
- een gas bestaat uit zeer veel, zeer kleine deeltjes met een verwaarloosbare grootte
- er is een bepaalde kans dat een deeltje met een bepaalde snelheid in een bepaalde richting
beweegt
- als de deeltjes tegen de wand botsen, verliezen ze geen energie
- de deeltjes oefenen alleen een kracht op elkaar uit als ze botsen, verder bewegen ze vrij
Als een gas aan deze aannamen voldoet, is het een ideaal gas.
De druk van een gas ontstaat doordat er vele deeltjes tegen de wand aanbotsen en daardoor een
kleine kracht uit oefenen. Omdat de deeltjes wanordelijk door elkaar heen bewegen, botsen ze tegen
alle wanden en oefent het gas in alle richtingen druk uit.
De temperatuur van een gas is evenredig met de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes in
het gas. Wanneer de druk in de ene ruimte groter is dan in de andere, zal
de wand richting de lage druk bewegen, totdat de druk gelijk is. omdat de
wand dun is zal de temperatuur in beide ruimtes uiteindelijk ook gelijk zijn.
Daarom word er voor de temperatuur op basis van de gemiddelde energie
gebruik gemaakt van deze formule met als K b de constante van Boltzmann
3
(Binas Tabel 7 ) ; Ek= x Kb x T
2
Gaswet verklaren
- Volume word kleiner meer
moleculen in een kleine ruimte
meer botsingen meer druk
- Als de temperatuur stijgt gaan de
deeltjes sneller bewegen meer
botsingen meer druk
- Komt er meer gas bij meer
moleculen meer botsingen
hogere druk
11.3 niet- ideale gassen en fase overgangen
Echte gassen wijken bij lage temperatuur en hoge druk af van het ideale-gasmodel. Twee punten
moeten aangepast worden. 1 moleculen nemen volume in. 2 aantrekkingskracht tussen moleculen
Moleculen hebben in het echt een bepaald volume, daardoor is er minder ruimte om te bewegen
dan de algemene gaswet zegt. Als je b als een mol deeltjes stelt, dan nemen de moleculen in totaal n
x b ruimte in. het volume word dan V – n x b. dus de formule word dan ;
een asymptoot een grafiek kan aangegeven waar het volume niet meer kleiner
kan worden
11.1 eigenschappen van gassen
Gassen zijn moeilijk waar te nemen maar toch oefenen ze kracht uit, ook als het gas zich niet
verplaatst. Die kracht per vierkante meter noem je de druk.
p=F/A p = de druk in pascal (Pa)
F = de kracht in Newton (N) tabel 35 c
A = de oppervlakte per vierkante meter (m 2)
deze formule geld voor de druk die door een voorwerp word uitgeoefend.
de druk van een gas kan je ook meten, dit doe je dan met een manometer. Vaak staan hier wel
andere eenheden op dan Pascal.
De wet van Boyle is het verband tussen de druk en het volume. Deze zijn omgekeerd evenredig,
wanneer het volume twee keer zo groot word, word de druk twee keer zo klein.
p x V = constant p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
V = het volume van het gas in kubieke meter (m 3)
de wet van Gay-Lussac is het verband tussen de druk en de temperatuur. Dit verband geld alleen als
je de absolute temperatuur gebruikt in Kelvin. Deze kan niet lager zijn dan het absolute nul punt (0 K)
bij het absolute nulpunt is de druk van het gas gelijk aan 0. Druk en temperatuur zijn recht evenredig,
word de een twee keer zo groot dan word de ander dat ook
p / T = constant p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
T = de temperatuur van het gas in Kelvin (K)
het verband tussen de druk en de hoeveelheid gas is recht evenredig met elkaar.
p / n = constant p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
n = de hoeveelheid gas in mol (mol)
de eenheid mol is de hoeveelheid deeltjes van een bepaalde stof, dit word gegeven door het getal
van Avogadro ( NA = 6,022 x 1023 mol-1) Binas tabel 7
de drie bovenstaande formule zijn samen te vatten tot de algemene gaswet. Deze gaswet is nuttig als
er meer dan een grootheid veranderd.
pxV=nxRxT p = de druk van het gas in Pascal (Pa)
V = het volume van het gas in kubieke meter (m 3)
n = de hoeveelheid gas in mol (mol)
R = de gasconstante in joule per mol per kelvin (J mol -1 K-1)
waarde = 8,3 J mol-1 K-1 Binas tabel 7
T = de temperatuur van het gas in Kelvin (K)
bekijk voorbeeld opgave 3 in het boek blz 208
, 11.2 microscopisch model van een gas
De temperatuur, druk, hoeveelheid gas en volume zijn de macroscopische eigenschappen van een
gas.
De kinetische gas theorie is een microscopisch model van een gas waarmee de algemene gaswet
verklaard kan worden. deze theorie gaat uit van de volgende aannamen
- een gas bestaat uit zeer veel, zeer kleine deeltjes met een verwaarloosbare grootte
- er is een bepaalde kans dat een deeltje met een bepaalde snelheid in een bepaalde richting
beweegt
- als de deeltjes tegen de wand botsen, verliezen ze geen energie
- de deeltjes oefenen alleen een kracht op elkaar uit als ze botsen, verder bewegen ze vrij
Als een gas aan deze aannamen voldoet, is het een ideaal gas.
De druk van een gas ontstaat doordat er vele deeltjes tegen de wand aanbotsen en daardoor een
kleine kracht uit oefenen. Omdat de deeltjes wanordelijk door elkaar heen bewegen, botsen ze tegen
alle wanden en oefent het gas in alle richtingen druk uit.
De temperatuur van een gas is evenredig met de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes in
het gas. Wanneer de druk in de ene ruimte groter is dan in de andere, zal
de wand richting de lage druk bewegen, totdat de druk gelijk is. omdat de
wand dun is zal de temperatuur in beide ruimtes uiteindelijk ook gelijk zijn.
Daarom word er voor de temperatuur op basis van de gemiddelde energie
gebruik gemaakt van deze formule met als K b de constante van Boltzmann
3
(Binas Tabel 7 ) ; Ek= x Kb x T
2
Gaswet verklaren
- Volume word kleiner meer
moleculen in een kleine ruimte
meer botsingen meer druk
- Als de temperatuur stijgt gaan de
deeltjes sneller bewegen meer
botsingen meer druk
- Komt er meer gas bij meer
moleculen meer botsingen
hogere druk
11.3 niet- ideale gassen en fase overgangen
Echte gassen wijken bij lage temperatuur en hoge druk af van het ideale-gasmodel. Twee punten
moeten aangepast worden. 1 moleculen nemen volume in. 2 aantrekkingskracht tussen moleculen
Moleculen hebben in het echt een bepaald volume, daardoor is er minder ruimte om te bewegen
dan de algemene gaswet zegt. Als je b als een mol deeltjes stelt, dan nemen de moleculen in totaal n
x b ruimte in. het volume word dan V – n x b. dus de formule word dan ;
een asymptoot een grafiek kan aangegeven waar het volume niet meer kleiner
kan worden
