THEMA 10: INVLOED VAN DRUK OP FASEOVERGANGEN
1 - invloed van de druk op faseovergangen
koffiemachine produceert stoom bij een druk van 2 bar (barometer op de machine)
gasfles bevat zowel gasvormig als vloeibaar propaan bij een druk van 5 bar
2 - smelten en stollen
gletsjer schuift langzaam voort op een waterlaag die eronder ontstaat, op plaatsen met een
temperatuur lager dan 0°C en een druk hoger dan de normdruk
de kern van de aarde bestaat voor een groot deel uit vast ijzer bij een temperatuur boven
5000°C en een druk die 4 miljoen keer hoger is dan de normdruk, magma is vloeibaar terwijl
de smelttemperatuur van ijzer bij de normdruk gelijk is aan 1539°C
2.1 de smeltlijn
de proef van John Tyndall
- ijzerdraad
- ijs
- zwaar blok
In een vaste stof zitten de deeltjes dicht bij elkaar, ze voeren een trilbeweging uit. Hoe hoger de druk,
hoe dichter de deeltjes op elkaar zitten. Omdat de trillingen dan kleiner zijn, komen geen deeltjes vrij
en smelt de vaste stof minder gemakkelijk. Door de temperatuur van de vaste stof te verhogen,
neemt de trilbeweging van de deeltjes toe, en zal de vaste stof bij een hoge druk toch smelten.
Dus hoe hoger de druk, hoe hoger de smelttemperatuur.
De lijn die de smelttemperatuur weergeeft in de p(θ)-grafiek is de smeltlijn.
Voor de meeste stoffen neemt de smelttemperatuur toe bij toenemende druk. Elk punt op de
smeltlijn geeft de temperatuur en druk aan waarbij er een faseovergang vast-vloeibaar is. Door de
structuur van watermoleculen neemt de smelttemperatuur van water af bij toenemende druk. De
ijsmoleculen komen dichter bij elkaar als de druk verhoogt, en het ijs smelt. Alleen water vertoont dit
gedrag.
1
, De smelttemperatuur van ijs daalt als de druk toeneemt.
Voor andere stoffen stijgt de smelttemperatuur als de druk toeneemt.
dus uitzondering: water
Als je bij water de druk verhoogt, gaat water smelten bij een lagere temperatuur. In het algemeen,
voor alle ander stoffen die niet waterachtig zijn, verhoogt de smelttemperatuur als de druk op die
stof verhoogt.
2.2 fasediagram vaste stof-vloeistof
De p(θ)-grafiek van de smeltlijn voor een stof geeft het verband weer tussen de druk op een stof en
de smelttemperatuur van die stof bij die bepaalde druk. Voor alle punten op de smeltlijn komen de
vaste stof en de vloeistof samen voor.
2 toestandsgrootheden: druk en temperatuur
vaste stof + vloeistof
In een fasediagram stelt elk punt in het p(θ)-vlak een mogelijke toestand van de stof voor.
2.2.1 faseovergang bij een constante druk
θ1 < θS θ2 = θS θS θ2* = θS θ 3 > θS
toestand 1 toestand 2 smelten toestand 2* toestand 3
vaste stof vaste stof + vloeistof vloeistof
smeltlijn
vast
vloeibaar
2
1 - invloed van de druk op faseovergangen
koffiemachine produceert stoom bij een druk van 2 bar (barometer op de machine)
gasfles bevat zowel gasvormig als vloeibaar propaan bij een druk van 5 bar
2 - smelten en stollen
gletsjer schuift langzaam voort op een waterlaag die eronder ontstaat, op plaatsen met een
temperatuur lager dan 0°C en een druk hoger dan de normdruk
de kern van de aarde bestaat voor een groot deel uit vast ijzer bij een temperatuur boven
5000°C en een druk die 4 miljoen keer hoger is dan de normdruk, magma is vloeibaar terwijl
de smelttemperatuur van ijzer bij de normdruk gelijk is aan 1539°C
2.1 de smeltlijn
de proef van John Tyndall
- ijzerdraad
- ijs
- zwaar blok
In een vaste stof zitten de deeltjes dicht bij elkaar, ze voeren een trilbeweging uit. Hoe hoger de druk,
hoe dichter de deeltjes op elkaar zitten. Omdat de trillingen dan kleiner zijn, komen geen deeltjes vrij
en smelt de vaste stof minder gemakkelijk. Door de temperatuur van de vaste stof te verhogen,
neemt de trilbeweging van de deeltjes toe, en zal de vaste stof bij een hoge druk toch smelten.
Dus hoe hoger de druk, hoe hoger de smelttemperatuur.
De lijn die de smelttemperatuur weergeeft in de p(θ)-grafiek is de smeltlijn.
Voor de meeste stoffen neemt de smelttemperatuur toe bij toenemende druk. Elk punt op de
smeltlijn geeft de temperatuur en druk aan waarbij er een faseovergang vast-vloeibaar is. Door de
structuur van watermoleculen neemt de smelttemperatuur van water af bij toenemende druk. De
ijsmoleculen komen dichter bij elkaar als de druk verhoogt, en het ijs smelt. Alleen water vertoont dit
gedrag.
1
, De smelttemperatuur van ijs daalt als de druk toeneemt.
Voor andere stoffen stijgt de smelttemperatuur als de druk toeneemt.
dus uitzondering: water
Als je bij water de druk verhoogt, gaat water smelten bij een lagere temperatuur. In het algemeen,
voor alle ander stoffen die niet waterachtig zijn, verhoogt de smelttemperatuur als de druk op die
stof verhoogt.
2.2 fasediagram vaste stof-vloeistof
De p(θ)-grafiek van de smeltlijn voor een stof geeft het verband weer tussen de druk op een stof en
de smelttemperatuur van die stof bij die bepaalde druk. Voor alle punten op de smeltlijn komen de
vaste stof en de vloeistof samen voor.
2 toestandsgrootheden: druk en temperatuur
vaste stof + vloeistof
In een fasediagram stelt elk punt in het p(θ)-vlak een mogelijke toestand van de stof voor.
2.2.1 faseovergang bij een constante druk
θ1 < θS θ2 = θS θS θ2* = θS θ 3 > θS
toestand 1 toestand 2 smelten toestand 2* toestand 3
vaste stof vaste stof + vloeistof vloeistof
smeltlijn
vast
vloeibaar
2
