Hoofdstuk 3: materialen
Introductie
Alle stoffen zijn opgebouwd uit kleine deeltjes, moleculen. Niemand heeft ooit een molecuul
gezien, daar zijn ze te klein voor. Moleculen hebben de volgende eigenschappen:
Ze verschillen in grootte, maar ook de grootste moleculen zijn onzichtbaar klein.
Ze verschillen sterk in massa.
Ze trekken elkaar aan, soms heel zwak, soms heel sterk, afhankelijk van de afstand
tussen de moleculen en de stof.
Ze bewegen vrij (gas), trillen en glijden langs elkaar (vloeistof) of trillen op hun plek
(vaste stof). Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller ze bewegen.
Moleculen bestaan uit atomen. Er zijn ruim 100 verschillende atomen, de elementen.
Atomen hebben een relatief zware kern met daaromheen lichte elektronen.
Als je een vloeistof afkoelt bevriest het en wordt het uiteindelijk een vaste stof. Als je een
vloeistof verwarmt verdampt het en wordt het uiteindelijk een gas. Gasdruk ontstaat
doordat gasmoleculen tegen de wand aan botsen. Bij een hogere temperatuur botsen ze
sneller en vaker, waardoor de druk toeneemt.
De dichtheid van een stof is het aantal gram per kubieke meter van die stof. De
m
bijbehorende formule is ρ= met p in kg/m3, m in kg en V is m3.
V
Deeltjesmodel
Met een barometer bereken je de druk van de buitenlucht. Met een manometer meet je het
drukverschil van een afgesloten hoeveelheid gas op de buitenlucht.
De druk van een gas geeft de kracht aan die het gas op een oppervlakte van 1m 2 uitoefent.
F
De formule hiervoor is p= met p in N/m2 of Pa, F in N en A in m2.
A
Lord Kelvin heeft het absolute nulpunt gevonden, de laagst mogelijk temperatuur waarbij
moleculen niet meer bewegen. Ook heeft hij de absolute temperatuurschaal bedacht met de
graden in kelvin (K) beginnend bij het absolute nulpunt (-273°C). Voor omrekenen tussen
Celsius en kelvin geldt: T (in K) = T (in °C) + 273. Het verband tussen druk en absolute
p
temperatuur is evenredig: =c met p in N/m2 of Pa, T in K en c een constante afhankelijk
T
van het volume en de massa van het gas. Het verband tussen druk een formule van een
afgesloten hoeveelheid gas is omgekeerd evenredig: p∗V =c met p in N/m2 of Pa, V in m3 en
Introductie
Alle stoffen zijn opgebouwd uit kleine deeltjes, moleculen. Niemand heeft ooit een molecuul
gezien, daar zijn ze te klein voor. Moleculen hebben de volgende eigenschappen:
Ze verschillen in grootte, maar ook de grootste moleculen zijn onzichtbaar klein.
Ze verschillen sterk in massa.
Ze trekken elkaar aan, soms heel zwak, soms heel sterk, afhankelijk van de afstand
tussen de moleculen en de stof.
Ze bewegen vrij (gas), trillen en glijden langs elkaar (vloeistof) of trillen op hun plek
(vaste stof). Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller ze bewegen.
Moleculen bestaan uit atomen. Er zijn ruim 100 verschillende atomen, de elementen.
Atomen hebben een relatief zware kern met daaromheen lichte elektronen.
Als je een vloeistof afkoelt bevriest het en wordt het uiteindelijk een vaste stof. Als je een
vloeistof verwarmt verdampt het en wordt het uiteindelijk een gas. Gasdruk ontstaat
doordat gasmoleculen tegen de wand aan botsen. Bij een hogere temperatuur botsen ze
sneller en vaker, waardoor de druk toeneemt.
De dichtheid van een stof is het aantal gram per kubieke meter van die stof. De
m
bijbehorende formule is ρ= met p in kg/m3, m in kg en V is m3.
V
Deeltjesmodel
Met een barometer bereken je de druk van de buitenlucht. Met een manometer meet je het
drukverschil van een afgesloten hoeveelheid gas op de buitenlucht.
De druk van een gas geeft de kracht aan die het gas op een oppervlakte van 1m 2 uitoefent.
F
De formule hiervoor is p= met p in N/m2 of Pa, F in N en A in m2.
A
Lord Kelvin heeft het absolute nulpunt gevonden, de laagst mogelijk temperatuur waarbij
moleculen niet meer bewegen. Ook heeft hij de absolute temperatuurschaal bedacht met de
graden in kelvin (K) beginnend bij het absolute nulpunt (-273°C). Voor omrekenen tussen
Celsius en kelvin geldt: T (in K) = T (in °C) + 273. Het verband tussen druk en absolute
p
temperatuur is evenredig: =c met p in N/m2 of Pa, T in K en c een constante afhankelijk
T
van het volume en de massa van het gas. Het verband tussen druk een formule van een
afgesloten hoeveelheid gas is omgekeerd evenredig: p∗V =c met p in N/m2 of Pa, V in m3 en
