Upload
jouri-vanlandeghem
View
226
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Slides rond thema "Materie en thermische fysica", gebruikt in de nascholing "Fysica voor natuurwetenschappen".
Citation preview
Materie
Wat is materie ?
Alles wat massa… én volume heeft
Voorwerpen en stoffen
Voorwerpen zijn gemaakt van stoffen
Stof = soort van materie.
Materie van éénzelfde stof heeft gelijkaardige eigenschappen:
• Hardheid
• Transparantie
• Geleidbaarheid
• Dichtheid
• Smelt- en kookpunt
• …
“De deeltjes van een zuivere stof zijn allemaal identiek”.
“Er zijn evenveel soorten deeltjes als er stoffen zijn”.
Zuivere stoffen en mengsels
Zuivere stof : alle deeltjes zijn identiek. (constante chemische samenstelling)
Mengsel : combinatie van meerdere zuivere stoffen.
• Homogeen
• Heterogeen
• Colloïdaal
Deeltjesmodel van de materie
Materie bestaat uit deeltjes
die continu bewegen
die elkaar aantrekken als ze zich niet te ver uit elkaar bevinden
maar elkaar afstoten als ze te dicht bij elkaar komen
Deeltjes ?
Atomen ?
Moleculen ?
Corpusculen ?
Particulen ?
Deeltjes ?
Deeltje van de stof methaan.
Bestaat uit 4 waterstofatomenen één koolstofatoom
Atomen bestaan uit nogkleinere deeltjes…
Deeltjes zijn opgebouwd met atomen
Er zijn 92 soorten atomen.
Combinaties van deze atomen zorgen voor gigantische hoeveelheid stoffen.
Macromolecules
Atomen, elementen en verbindingenElement : deeltjes van stof bestaan uit 1 atoom.
Verbinding : combinatie van meerdere atomen.
Atomen bestaan uit nog kleinere deeltjes
Een atoom bestaat uit een positief geladen kern, omringd door een negatief geladen elektronenwolk.
Atoomkernen bestaan uit nog kleinere deeltjes
Een atoomkern bestaat uit positief geladen protonen en elektrisch neutrale neutronen
Kerndeeltjes bestaan uit nog kleinere deeltjes
Protonen en neutronen zijn een combinatie van up en down quarks.
Grootte-ordes
Thermische beweging
Diffusie Thermische beweging
Temperatuur
Continue beweging van deeltjes gerelateerd aan temperatuur.
Hoe hoger T, hoe “heftiger” beweging (hoe groter gemiddelde Ek)
Thermische uitzetting
Verklaar dit fenomeen vanuit het deeltjesmodel.
Mogelijke verklaringen ?
Elasticiteit
Cohesie-adhesie
Waarom vormt water druppels ?
Lopen op het water
Fasen van de materie
Eigenschappen
Fase en massadichtheid
Wat verkies jij ?
Misconcepties deeltjesmodel
Fase-overgangen
Onderkoeling en overkoken
https://www.youtube.com/watch?v=fSPzMva9_CE
Druk
• Druk op een oppervlak : kracht per oppervlakte-eenheid.
• Scalaire grootheid.
• Eenheid : Pa
p=FA
Grootte van kracht, loodrecht op oppervlak.
Grootte van oppervlak.
Druk in een vloeistof
• Isotroop
• Afhankelijk van diepte
• Afhankelijk van vloeistof
Atmosferische druk
Variatie van atmosferische druk in functie van hoogte
Communicerende vaten
Fluïdum beweegt van hoge druk naar lage druk.
Druk overal gelijk = EVENWICHT.
De krachten in een rietje
Wat trekt het water omhoog ?
Barometers
Opwaartse stuwkracht
Ideale gaswet
Gedrag van een reëel gas
Toestandsdiagram
Verdampen in open ruimte
Verdampingssnelheid afhankelijk van :• Temperatuur• Oppervlak• Aard vloeistof• Circulatie aan oppervlak
Verdamping in gesloten ruimte
Gesloten ruimte : evenwicht tussen verdampen en condenseren : verzadiging.
Verzadigde damp voldoet niet aan Boyle-Mariotte !
Partieeldruk
Gesatureerde waterdampdruk
Luchtvochtigheid
• Relatieve hoeveelheid waterdamp in lucht.
• Te bepalen aan de hand van partieeldruk waterdamp
Oververzadiging
Verdampen versus koken
Warmte
• Warmte is energie die overgedragen wordt tussen twee voorwerpen op verschillende temperatuur.
• Warmte wordt spontaan overdragen van voorwerp op hoge T naar voorwerp op lage T.
Q
Warmtecapaciteit
Temperatuurstijging recht evenredig met toegevoerde warmte en omgekeerd evenredig met de massa.
Afhankelijk van materiaal.
𝑄=𝑐𝑚 Δ𝑇
Latente warmte
Warmtetransport