Fysica: Energietransport, warmte en
temperatuur
1. Fasetoestanden en deeltjesmodel
Vaste fase
- In een vaste stof zijn de aantrekkingskrachten tussen de verschillende deeltjes van de stof (=
cohesiekrachten) groot.
- De atomen zitten op een vaste plaats en kunnen amper bewegen (trillen ter plaatse).
- Als de temperatuur toeneemt, zullen ze heviger gaan trillen en verder uit elkaar gaan zitten.
Vloeibare fase
- In een vloeistof zijn de aantrekkingskrachten tussen de verschillende deeltjes van de stof nog
steeds groot.
- De atomen hebben geen vaste plaats e, kunnen vrij langs elkaar bewegen.
- Als de temperatuur toeneemt, zullen ze sneller door elkaar bewegen en verder uit elkaar zitten.
Gasvormige fase
- In een gas is de krachtwerking tussen de verschillende deeltjes klein.
- De atomen zijn heel beweeglijk en bewegen los van elkaar, met verschillende eenheden,
kriskras door elkaar.
- Als de temperatuur toeneemt zullen ze sneller door elkaar bewegen en verder uit elkaar zitten.
, 2.1 Temperatuur
De temperatuur (θ of T) is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes.
grootheid SI-eenheid eenheid SI-eenheid
absolute temperatuur T Kelvin K
temperatuur θ Graden Celsius °C
2.2 Inwendige energie
De energie van alle deeltjes van een voorwerp als gevolg van hun snelheid noemen we de inwendige
kinetische energie Ei, kin. De energie van alle deeltjes van een voorwerp als gevolg van hun onderlinge
cohesiekrachten noemen we de inwendige potentiële energie E i, pot.
De som van Ei, kin en Ei, pot noemen we de totale inwendige energie E i van een voorwerp.
2.3 Warmtehoeveelheid
Wanneer een luchtdeeltje botst tegen een porseleindeeltje, dan krijgt dat luchtdeeltje na botsing een
grotere snelheid en dus meer kinetische energie. Het porseleindeeltje trilt dan minder hevig, het
bezit minder kinetische en potentiële energie. De verandering van de inwendig potentiële energie
kunnen we verwaarlozen. Bijvoorbeeld:
Een vers gezette pot thee heeft een hoge temperatuur. De porseleindeeltjes in de wand bezitten een
gemiddeld grote inwendige kinetische energie. De temperatuur van de omringende kamerlucht is
veel lager. De luchtdeeltjes hebben gemiddeld minder kinetische energie.
Er wordt dus energie overgedragen van de theepot met een hogere temperatuur naar de lucht met
een lagere temperatuur. De overgedragen energie tussen voorwerpen met verschillende
temperatuur noemt men warmte.
Definitie
Een warmtehoeveelheid Q is de hoeveelheid energie die van een warm voorwerp naar een koud
voorwerp stroomt ten gevolge van een temperatuurverschil.
Q = ΔEi = ΔEi, kin
De warmtestroom blijft bestaan tot het thermisch evenwicht is bereikt waarbij de voorwerpen
dezelfde temperatuur hebben.
grootheid SI-eenheid eenheid SI-eenheid
thermische energie / Q Joule J
warmte
temperatuur
1. Fasetoestanden en deeltjesmodel
Vaste fase
- In een vaste stof zijn de aantrekkingskrachten tussen de verschillende deeltjes van de stof (=
cohesiekrachten) groot.
- De atomen zitten op een vaste plaats en kunnen amper bewegen (trillen ter plaatse).
- Als de temperatuur toeneemt, zullen ze heviger gaan trillen en verder uit elkaar gaan zitten.
Vloeibare fase
- In een vloeistof zijn de aantrekkingskrachten tussen de verschillende deeltjes van de stof nog
steeds groot.
- De atomen hebben geen vaste plaats e, kunnen vrij langs elkaar bewegen.
- Als de temperatuur toeneemt, zullen ze sneller door elkaar bewegen en verder uit elkaar zitten.
Gasvormige fase
- In een gas is de krachtwerking tussen de verschillende deeltjes klein.
- De atomen zijn heel beweeglijk en bewegen los van elkaar, met verschillende eenheden,
kriskras door elkaar.
- Als de temperatuur toeneemt zullen ze sneller door elkaar bewegen en verder uit elkaar zitten.
, 2.1 Temperatuur
De temperatuur (θ of T) is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes.
grootheid SI-eenheid eenheid SI-eenheid
absolute temperatuur T Kelvin K
temperatuur θ Graden Celsius °C
2.2 Inwendige energie
De energie van alle deeltjes van een voorwerp als gevolg van hun snelheid noemen we de inwendige
kinetische energie Ei, kin. De energie van alle deeltjes van een voorwerp als gevolg van hun onderlinge
cohesiekrachten noemen we de inwendige potentiële energie E i, pot.
De som van Ei, kin en Ei, pot noemen we de totale inwendige energie E i van een voorwerp.
2.3 Warmtehoeveelheid
Wanneer een luchtdeeltje botst tegen een porseleindeeltje, dan krijgt dat luchtdeeltje na botsing een
grotere snelheid en dus meer kinetische energie. Het porseleindeeltje trilt dan minder hevig, het
bezit minder kinetische en potentiële energie. De verandering van de inwendig potentiële energie
kunnen we verwaarlozen. Bijvoorbeeld:
Een vers gezette pot thee heeft een hoge temperatuur. De porseleindeeltjes in de wand bezitten een
gemiddeld grote inwendige kinetische energie. De temperatuur van de omringende kamerlucht is
veel lager. De luchtdeeltjes hebben gemiddeld minder kinetische energie.
Er wordt dus energie overgedragen van de theepot met een hogere temperatuur naar de lucht met
een lagere temperatuur. De overgedragen energie tussen voorwerpen met verschillende
temperatuur noemt men warmte.
Definitie
Een warmtehoeveelheid Q is de hoeveelheid energie die van een warm voorwerp naar een koud
voorwerp stroomt ten gevolge van een temperatuurverschil.
Q = ΔEi = ΔEi, kin
De warmtestroom blijft bestaan tot het thermisch evenwicht is bereikt waarbij de voorwerpen
dezelfde temperatuur hebben.
grootheid SI-eenheid eenheid SI-eenheid
thermische energie / Q Joule J
warmte
