1
FYSICA SUMMARY
1. STERRENSTOF (HET DEELTJESMODEL, VERKLARINGEN, FASEOVERGANGEN, THERMISCHE
UITZETTING) ........................................................................................................................................... 2
1.1. DEFINITIES/BEGRIPPEN....................................................................................................................... 2
1.2. OPBOUW DEELTJESMODEL ................................................................................................................... 3
1.3. ABSOLUTE TEMPERATUUR .................................................................................................................... 4
1.4. FASEN ............................................................................................................................................ 4
1.5. OVERZICHT FASEOVERGANGEN ............................................................................................................. 5
2. MACHTIGE KRACHTEN (SOORTEN, KENMERKEN, SAMENSTELLEN, EFFECTEN) .................................. 6
2.1. DEFINITIES/BEGRIPPEN....................................................................................................................... 6
2.2. FUNDAMENTELE KRACHTEN = VELDKRACHTEN.......................................................................................... 6
2.3. KENMERKEN VAN KRACHTEN ................................................................................................................ 7
2.4. SAMENSTELLEN VAN KRACHTEN ............................................................................................................ 7
2.5. EFFECT VAN KRACHTEN ....................................................................................................................... 8
2.6. LEERLINGENDENKBEELDEN.................................................................................................................. 8
3. ENERGIE VERGAAT NIET (MODEL, JOULE, WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE, BRONNEN EN
DUURZAAMHEID) ................................................................................................................................... 9
3.1. DEFINITIES/BEGRIPPEN....................................................................................................................... 9
3.2. ENERGIEVORMEN EN ENERGIERESERVOIRS ............................................................................................ 10
3.2.1. MECHANISCHE ENERGIE .................................................................................................................. 11
3.2.2. ENERGIEVORMEN OP MICRONIVEAU .................................................................................................... 11
3.2.3. ENERGIE DIE ZICH VERPLAATST .......................................................................................................... 12
3.2.4. ONS LICHAAM ALS VOORBEELD VAN ENERGIEVORMEN ............................................................................. 13
3.3. ENERGIEVORMEN EN ENERGIEDICHTHEID .............................................................................................. 13
3.4. ENERGIEOMZETTINGEN OF ENERGIESTROMEN ........................................................................................ 13
3.5. WARMTE VS ENERGIE ....................................................................................................................... 14
3.6. WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE .......................................................................................................... 14
3.7. ENERGIEBRONNEN EN DUURZAAMHEID ................................................................................................ 14
4. THERMISCHE ENERGIE IN BEWEGING............................................................................................. 15
4.1. WARMTE ....................................................................................................................................... 15
4.1.1. VERBANDEN EN VERSCHILLEN TEMPERATUUR, WARMTE EN INWENDIGE ENERGIE ............................................. 15
4.2. SOORTEN ENERGIETRANSPORT (WARMTE) ............................................................................................. 17
4.2.1. WARMTE ..................................................................................................................................... 17
4.2.2. GELEIDING OF CONDUCTIE ............................................................................................................... 17
4.2.3. STROMING OF CONVECTIE ................................................................................................................ 17
4.2.4. STRALING .................................................................................................................................... 18
4.2.5. SYSTEEM EN OMGEVING .................................................................................................................. 18
5. NATUURWETENSCHAPPEN 1 – FYSICA 1 – FORMULES EN DEFINITIES .............................................. 19
, 2
1. Sterrenstof (Het deeltjesmodel, verklaringen, faseovergangen, thermische uitzetting)
1.1. Definities/begrippen
Model Vereenvoudigde voorstelling van de werkelijkheid dat inzicht geeft in een patroon
rondom ons.
Concept lege ruimte 1. Geen chemische reactie = geen verandering aan de deeltjes
2. Enkel snelheid, afstand en positie kan veranderen
3. Tussen deeltjes, kern en elektronen zit er niets → vacuüm
Amorfe stoffen Vaste stof die toch vervormbaar is.
Thermische Hoe hoger temperatuur van een stof, hoe sneller de deeltjes bewegen.
beweging
Brownse beweging Kleine dingetjes bewegen lukraak, veranderen telkens van richting.
Elektrische kracht Deeltjes trekken elkaar aan en stoten elkaar af.
Cohesie Aantrekkingskracht tussen deeltjes van dezelfde soort.
Adhesie Aantrekkingskracht tussen deeltjes van verschillende soorten.
≠ afstoting tussen deeltjes
Oppervlaktespanning Een vrij vloeistofoppervlak gedraagt zich in zekere mate als een elastisch vlies.
a.g.v. cohesie Nabije omgeving deeltjes = actiesfeer = tussen 0,01 en 0,001 mm
Volledig binnen vloeistof = symmetrisch deeltje
Gedeeltelijk binnen vloeistof = voor sommigen geen symmetrisch deeltje meer.
Aan oppervlak zitten deeltjes dichter tegen elkaar geduwd
Capillariteit a.g.v. Capillaire opstijgen: Adhesiekrachten zijn sterker dan cohesiekrachten
cohesie en adhesie Capillaire neerdrukking (kwik): omgekeerd
Energie Mogelijkheid om verandering te veroorzaken.
Warmte Energie die overgaat van lichaam op hogere temperatuur naar lichaam op lagere
temperatuur.
Temperatuur Maat voor de gemiddelde kinetische energie van deeltjes.
Wordt gemeten via de gevolgen van temperatuursverandering
Absolute Temperatuur waarop de deeltjes stilstaan. → -273,15°C = 0K
temperatuur
Kwikthermometer Capillair zo dun mogelijk. → !! thermometer beïnvloed de meting altijd !!
Wand van het capillair = dikker – Boven vloeistof = luchtledig
Ijken = via faseovergangen van water
Wetten van Bij zuivere stof bij constante druk
faseovergangen 1. Tijdens faseovergang = temperatuur constant
2. Smelten/verdampen/sublimeren = warmte opnemen, de omgeving koelt af
3. Stollen/condenseren/desubslimeren = warmte afgeven, omgeving warmt op
4. Overgangstemperatuur = stofeigenschap
Koudmakend Smeltwater met zout → zakt onder 0°C → ijs vormen
mengsel Mengels met temperatuur boven smeltpunt → kan niet!
, 3
Kookverschijnsel Eerste kleine bellen = lucht
Grotere bellen wanneer vloeistof kookt = waterdamp
1. Beslaan beker
2. Beweging
3. Kleine bellen
4. Oppervlaktespanning → bellen versnellen naar opp.
5. Nieuwe bellen
6. Bellen tot boven → water raast
Koken Snelle verdamping van de volledige vloeistof.
Kooktemperatuur of kookpunt
Onderkoeling Vloeistof waarvan de temperatuur onder de stoltemperatuur ligt.
Bij schok zal het stollen.
Oververhitting Vloeistof waarvan de temperatuur boven het kookpunt ligt.
Bij schok zal het beginnen koken.
Oververzadiging Damp wil condenseren maar moet ergens aan vasthechten.
Bv. witte strepen van vliegtuig: damp hecht aan roetdeeltjes.
Thermische Stoffen zetten uit als ze opwarmen.
uitzetting Stoffen krimpen in als ze afkoelen.
Thermische 1. Water is normaal
uitzetting water a. Ijs zet uit bij opwarmen
b. Water boven 4°C zet uit bij opwarmen
2. Water is abnormaal
a. Massadichtheid ijs < massadichtheid water
𝑘𝑔
b. Massadichtheid water = grootst bij 4°C = 1000 𝑚3 ➔ Water van 0°C
drijft op 4°C
‘s Gravesande Gat zet bij opwarmen ook uit en krimpt bij afkoelen in.
Geeft problemen in het leven: gewapend beton, putdeksels, uitzettingsvoegen,
spoorwegkabels, 2 glazen die vastzitten, …
1.2. Opbouw deeltjesmodel
Deelbaarheid Alle materie bestaat uit kleine deeltjes.
Ondoordringbaarheid Alle materie bestaat uit kleine, massieve deeltjes.
Alle materie bestaat uit kleine, massieve bolletjes.
Poreusheid
= zeer vereenvoudigd!!
EIGENSCHAP DEELTJESMODEL
Volume, massa Materie
Deelbaarheid Kleine deeltjes
Ondoordringbaarheid Kleine massieve deeltjes
Poreusheid Kleine massieve bolletjes
FYSICA SUMMARY
1. STERRENSTOF (HET DEELTJESMODEL, VERKLARINGEN, FASEOVERGANGEN, THERMISCHE
UITZETTING) ........................................................................................................................................... 2
1.1. DEFINITIES/BEGRIPPEN....................................................................................................................... 2
1.2. OPBOUW DEELTJESMODEL ................................................................................................................... 3
1.3. ABSOLUTE TEMPERATUUR .................................................................................................................... 4
1.4. FASEN ............................................................................................................................................ 4
1.5. OVERZICHT FASEOVERGANGEN ............................................................................................................. 5
2. MACHTIGE KRACHTEN (SOORTEN, KENMERKEN, SAMENSTELLEN, EFFECTEN) .................................. 6
2.1. DEFINITIES/BEGRIPPEN....................................................................................................................... 6
2.2. FUNDAMENTELE KRACHTEN = VELDKRACHTEN.......................................................................................... 6
2.3. KENMERKEN VAN KRACHTEN ................................................................................................................ 7
2.4. SAMENSTELLEN VAN KRACHTEN ............................................................................................................ 7
2.5. EFFECT VAN KRACHTEN ....................................................................................................................... 8
2.6. LEERLINGENDENKBEELDEN.................................................................................................................. 8
3. ENERGIE VERGAAT NIET (MODEL, JOULE, WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE, BRONNEN EN
DUURZAAMHEID) ................................................................................................................................... 9
3.1. DEFINITIES/BEGRIPPEN....................................................................................................................... 9
3.2. ENERGIEVORMEN EN ENERGIERESERVOIRS ............................................................................................ 10
3.2.1. MECHANISCHE ENERGIE .................................................................................................................. 11
3.2.2. ENERGIEVORMEN OP MICRONIVEAU .................................................................................................... 11
3.2.3. ENERGIE DIE ZICH VERPLAATST .......................................................................................................... 12
3.2.4. ONS LICHAAM ALS VOORBEELD VAN ENERGIEVORMEN ............................................................................. 13
3.3. ENERGIEVORMEN EN ENERGIEDICHTHEID .............................................................................................. 13
3.4. ENERGIEOMZETTINGEN OF ENERGIESTROMEN ........................................................................................ 13
3.5. WARMTE VS ENERGIE ....................................................................................................................... 14
3.6. WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE .......................................................................................................... 14
3.7. ENERGIEBRONNEN EN DUURZAAMHEID ................................................................................................ 14
4. THERMISCHE ENERGIE IN BEWEGING............................................................................................. 15
4.1. WARMTE ....................................................................................................................................... 15
4.1.1. VERBANDEN EN VERSCHILLEN TEMPERATUUR, WARMTE EN INWENDIGE ENERGIE ............................................. 15
4.2. SOORTEN ENERGIETRANSPORT (WARMTE) ............................................................................................. 17
4.2.1. WARMTE ..................................................................................................................................... 17
4.2.2. GELEIDING OF CONDUCTIE ............................................................................................................... 17
4.2.3. STROMING OF CONVECTIE ................................................................................................................ 17
4.2.4. STRALING .................................................................................................................................... 18
4.2.5. SYSTEEM EN OMGEVING .................................................................................................................. 18
5. NATUURWETENSCHAPPEN 1 – FYSICA 1 – FORMULES EN DEFINITIES .............................................. 19
, 2
1. Sterrenstof (Het deeltjesmodel, verklaringen, faseovergangen, thermische uitzetting)
1.1. Definities/begrippen
Model Vereenvoudigde voorstelling van de werkelijkheid dat inzicht geeft in een patroon
rondom ons.
Concept lege ruimte 1. Geen chemische reactie = geen verandering aan de deeltjes
2. Enkel snelheid, afstand en positie kan veranderen
3. Tussen deeltjes, kern en elektronen zit er niets → vacuüm
Amorfe stoffen Vaste stof die toch vervormbaar is.
Thermische Hoe hoger temperatuur van een stof, hoe sneller de deeltjes bewegen.
beweging
Brownse beweging Kleine dingetjes bewegen lukraak, veranderen telkens van richting.
Elektrische kracht Deeltjes trekken elkaar aan en stoten elkaar af.
Cohesie Aantrekkingskracht tussen deeltjes van dezelfde soort.
Adhesie Aantrekkingskracht tussen deeltjes van verschillende soorten.
≠ afstoting tussen deeltjes
Oppervlaktespanning Een vrij vloeistofoppervlak gedraagt zich in zekere mate als een elastisch vlies.
a.g.v. cohesie Nabije omgeving deeltjes = actiesfeer = tussen 0,01 en 0,001 mm
Volledig binnen vloeistof = symmetrisch deeltje
Gedeeltelijk binnen vloeistof = voor sommigen geen symmetrisch deeltje meer.
Aan oppervlak zitten deeltjes dichter tegen elkaar geduwd
Capillariteit a.g.v. Capillaire opstijgen: Adhesiekrachten zijn sterker dan cohesiekrachten
cohesie en adhesie Capillaire neerdrukking (kwik): omgekeerd
Energie Mogelijkheid om verandering te veroorzaken.
Warmte Energie die overgaat van lichaam op hogere temperatuur naar lichaam op lagere
temperatuur.
Temperatuur Maat voor de gemiddelde kinetische energie van deeltjes.
Wordt gemeten via de gevolgen van temperatuursverandering
Absolute Temperatuur waarop de deeltjes stilstaan. → -273,15°C = 0K
temperatuur
Kwikthermometer Capillair zo dun mogelijk. → !! thermometer beïnvloed de meting altijd !!
Wand van het capillair = dikker – Boven vloeistof = luchtledig
Ijken = via faseovergangen van water
Wetten van Bij zuivere stof bij constante druk
faseovergangen 1. Tijdens faseovergang = temperatuur constant
2. Smelten/verdampen/sublimeren = warmte opnemen, de omgeving koelt af
3. Stollen/condenseren/desubslimeren = warmte afgeven, omgeving warmt op
4. Overgangstemperatuur = stofeigenschap
Koudmakend Smeltwater met zout → zakt onder 0°C → ijs vormen
mengsel Mengels met temperatuur boven smeltpunt → kan niet!
, 3
Kookverschijnsel Eerste kleine bellen = lucht
Grotere bellen wanneer vloeistof kookt = waterdamp
1. Beslaan beker
2. Beweging
3. Kleine bellen
4. Oppervlaktespanning → bellen versnellen naar opp.
5. Nieuwe bellen
6. Bellen tot boven → water raast
Koken Snelle verdamping van de volledige vloeistof.
Kooktemperatuur of kookpunt
Onderkoeling Vloeistof waarvan de temperatuur onder de stoltemperatuur ligt.
Bij schok zal het stollen.
Oververhitting Vloeistof waarvan de temperatuur boven het kookpunt ligt.
Bij schok zal het beginnen koken.
Oververzadiging Damp wil condenseren maar moet ergens aan vasthechten.
Bv. witte strepen van vliegtuig: damp hecht aan roetdeeltjes.
Thermische Stoffen zetten uit als ze opwarmen.
uitzetting Stoffen krimpen in als ze afkoelen.
Thermische 1. Water is normaal
uitzetting water a. Ijs zet uit bij opwarmen
b. Water boven 4°C zet uit bij opwarmen
2. Water is abnormaal
a. Massadichtheid ijs < massadichtheid water
𝑘𝑔
b. Massadichtheid water = grootst bij 4°C = 1000 𝑚3 ➔ Water van 0°C
drijft op 4°C
‘s Gravesande Gat zet bij opwarmen ook uit en krimpt bij afkoelen in.
Geeft problemen in het leven: gewapend beton, putdeksels, uitzettingsvoegen,
spoorwegkabels, 2 glazen die vastzitten, …
1.2. Opbouw deeltjesmodel
Deelbaarheid Alle materie bestaat uit kleine deeltjes.
Ondoordringbaarheid Alle materie bestaat uit kleine, massieve deeltjes.
Alle materie bestaat uit kleine, massieve bolletjes.
Poreusheid
= zeer vereenvoudigd!!
EIGENSCHAP DEELTJESMODEL
Volume, massa Materie
Deelbaarheid Kleine deeltjes
Ondoordringbaarheid Kleine massieve deeltjes
Poreusheid Kleine massieve bolletjes
