2 Waar of niet waar?
a Waar
b Waar
c Niet waar: Temperatuur is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de moleculen en heeft de
eenheid graden Celsius (°C). Warmte is een vorm van energie van een bepaald voorwerp of een bepaald volume
van een gas, en heeft de eenheid joule (J).
d Niet waar: De luchtdruk is evenredig met de dichtheid van het gas als de temperatuur constant is.
3
a De opwaartse kracht is gelijk aan het gewicht van een even groot volume lucht.
4 4 1,5 3
𝑉ballon = 3 ∙ 𝜋 ∙ 𝑟 3 = 3 ∙ 𝜋 ∙ ( 2 ) = 1,77 m3
𝑚lucht = 𝜌lucht ∙ 𝑉ballon = 1,3 ∙ 1,77 = 2,30 kg
𝐹opw = 𝐹z,lucht = 𝑚lucht ∙ 𝑔 = 2,30 ∙ 9,81 = 22,5 = 23 N.
b Het verschil tussen de opwaartse kracht en de massa van de met helium gevulde ballon is de omhoog gerichte
trekkracht.
𝑚helium = 𝜌helium ∙ 𝑉ballon = 0,18 ∙ 1,77 = 0,319 kg
𝑚ballon met helium = 𝑚helium + 𝑚ballon = 0,319 + 0,600 = 0,919 kg 𝐹z,ballon met helium =
𝑚ballon met helium ∙ 𝑔 = 0,919 ∙ 9,81 = 9,0 N
𝐹omhoog = 𝐹opw − 𝐹z,ballon met helium = 22,5 − 9,0 = 13,5 N.
De berekende omhoog gerichte trekkracht is 0,5 N groter dan de gemeten trekkracht. Dat betekent dat de
zwaartekracht op de ballon met helium in werkelijkheid 0,5 N groter is en dat komt doordat de druk van het
helium in de ballon iets hoger is dan de buitenluchtdruk. Er zit dus 0,5/9,8= 0,05 kg meer helium in 1,77 m3, de
dichtheid is 0,03 kg/m3 hoger. Het helium is dus iets samengeperst waardoor de dichtheid 17% hoger is dan de
genoemde 0,18 kg/m3.
c Direct na het loslaten is de kracht omhoog nog 13 N, terwijl de zwaartekracht op de sonde
𝐹z,sonde = 𝑚sonde ∙ 𝑔 = 0,250 ∙ 9,81 = 2,5 N is. Dus is de nettokracht: 𝐹res = 13 − 2,5 = 10,5 = 11 N.
d Doordat de nettokracht niet nul is zal de snelheid van de ballon toenemen. Als de snelheid toeneemt, neemt de
luchtweerstand snel toe totdat deze net zo groot is als de omhoog gerichte kracht van de ballon.
e Bij het stijgen daalt de druk in de ballon en het volume stijgt: 𝑝1 ∙ 𝑉1 = 𝑝2 ∙ 𝑉2 met 𝑝1 = 1,0 ∙ 105 Pa,
4 4 6,0 3
𝑉1 = 1,77 m3 en 𝑉2 = ∙𝜋 ∙ 𝑟 3 = ∙ 𝜋 ∙ ( ) = 11,3 m3
3 3 2
𝑝1 ∙𝑉1 1,0∙105 ∙1,77
𝑝2 = = = 0,1566 ∙ 105 Pa.
𝑉2 11,3
De druk is dus afgenomen tot 1,6∙104 Pa.
f Hoger in de lucht is de temperatuur van de lucht lager, dus zal de ballon zijn warmte afstaan aan de koudere
lucht eromheen waardoor de temperatuur van de ballon daalt.
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller laurah18. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.23. You're not tied to anything after your purchase.