Summary
Samenvatting Toelatingstoets natuur en techniek (techniek)
- Course
- Institution
- Book
Alle onderwerpen die in de toets komen.
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
Seller
Follow
maxveenbrink
Content preview
Samenvatting techniekInhoud
1. Materiaal eigenschappen en natuurkundige verschijnselen
2. Technisch inzicht
3. Weersverwachting
4. Hemellichamen
1. Materiaal eigenschappen en natuurkundige verschijnselen
1.1 Stoffen om ons heen
Alles wat in ons universum ruimte inneemt en massa heeft, wordt ook wel materie of stof genoemd.
Je staat er niet dagelijks bij stil, maar alle materialen om ons heen bestaan uit deeltjes die ook wel
moleculen genoemd worden. Ook de lucht om ons heen is zo'n stof en bestaat uit moleculen. Zo
bevat lucht onder andere stikstof (N₂), zuurstof (O2) en waterdamp (H2O). Een molecuul is eigenlijk
het kleinste deeltje van die stof die nog alle eigenschappen van de stof heeft. Een molecuul water
H2O) is zo klein dat het niet te zien is, maar heeft dus nog wel alle eigenschappen van water. Een
enorm grote verzameling watermoleculen kennen we in het dagelijks leven in de drie
verschijningsvormen of fases van water: in de vorm van ijs (vast), vloeibaar water (vloeibaar) of
waterdamp (gasvormig).
Watermoleculen zijn weer opgebouwd uit twee atomen waterstof (H) en een atoom zuurstof (0).
Vandaar dat waterstof ook wel als H₂O geschreven wordt. Die drie atomen samen vormen één
molecuul water. Atomen zijn dus de bouwstenen van moleculen. De oude Grieken dachten dat
atomen echt de kleinste deeltjes van een materiaal waren (atomos betekent dan ook ondeelbaar).
Inmiddels weten we dat atomen uit allemaal nog kleinere deeltjes bestaan, zoals neutronen,
protonen en elektronen. In de kern van een atoom bevinden zich protonen en neutronen. De
protonen zijn positief geladen en de neutronen hebben geen lading (zijn neutraal). Om de kern
bewegen zich de negatief geladen elektronen. Deze elektronen zitten verder van de kern en kunnen
daardoor soms gemakkelijk overspringen naar een ander atoom. Dit speelt een belangrijke rol bij
geleiding van elektriciteit en statische elektriciteit.
1.1.1 Verschijningsvormen of fases van water
In het dagelijks leven komen we moleculen in allerlei vormen tegen. Water is een van de weinige
stoffen die we dagelijks in alle drie verschijningsvormen (vast, vloeibaar en gasvormig) kunnen
waarnemen. IJs is water in vaste vorm. IJs is hard en vormvast. Dit komt omdat alle moleculen die zich
in een vaste stof bevinden elkaar sterk aantrekken en maar weinig bewegen, waardoor alle
moleculen heel dicht bij elkaar zitten
IJs gedraagt zich heel anders dan (vloeibaar) water. In (vloeibaar) water trekken de moleculen al iets
minder hard aan elkaar en bewegen ook meer, Hierdoor kun je bijvoorbeeld in water zwemmen. Een
vloeistof is dus niet meer vormvast. Giet water maar eens van het ene glas in het andere en gebruik
daarbij glazen die verschillen van vorm. Dan zul je zien dat de vorm van het water zich aanpast aan de
ruimte die het water kan opvullen. Waterdamp is de gasvormige vorm van water. Zet je een pannetje
met water op het fornuis om thee te maken, dan moet je goed op blijven letten.
1
,Wacht je te lang dan zullen uiteindelijk alle watermoleculen verdampen en blijft er geen water meer
over om thee mee te zetten. Water is dan gasvormige waterdamp geworden. In een gas bewegen de
moleculen veel meer en gaan ze alle kanten op, omdat een onderlinge aantrekkingskracht nu volledig
ontbreekt. Er zit dan ook heel veel ruimte tussen de afzonderlijke moleculen. Daardoor kunnen we
bijvoorbeeld door lucht heen lopen, zonder dat we weerstand van de lucht voelen. Pomp je lucht in je
fietsband, dan zal deze lucht meteen alle ruimte binnen de fietsband innemen. Het potsen van de
moleculen tegen de wand van de fietsband zorgt voor de druk.
Ook zie je dat er energie nodig is om de volgende faseovergangen te doorlopen: vast vloeibaar
gas. Denk maar eens aan je pannetje met water. Waterdamp ontstaat als je warmte (energie)
toevoegt aan het water. Koel je waterdamp af, zodat er weer ter ontstaat, dan komt er juist weer
warmte (energie) vrij. Vloeibaar water ontstaat.
De verschillende faseovergangen zijn voor zuivere stoffen zoals bijvoorbeeld water (H2O) of alcohol
(ethanol, C2H5OH) steeds hetzelfde en vinden plaats bij een specifieke temperatuur. Zo is het
smeltpunt van zuiver waterde faseovergang van ijs (vast) naar water (vloeibaar), 0°C Het kookpunt
van water, de faseovergang van water (vloeibaar) naar waterdamp (gas) is 100°C. Het kookpunt is dus
de hoogste temperatuur die een vloeistof kan bereiken. Een zuivere stof heeft een specifiek
kookpunt (en smeltpunt) en een mengsel niet. Een mengsel heeft daarom een kooktraject. Dit is een
temperatuurdsgebied waarin de faseovergang plaatsvindt.
Voeg je behoorlijk wat zout aan water toe, dan veranderen
ook het smeltpunt en het kookpunt van water. Dit is erg
handig in de winter, aangezien het toevoegen van zout het
smeltpunt van water laat dalen. Zo kan het een paar graden
onder nul zijn, maar ontstaat er nog steeds geen ijs op de
weg, doordat er met zout gestrooid is. Ook druk kan van
invloed zijn op het kook en smeltpunt. Hoog in de bergen,
waar de lucht veel ijler is (lagere luchtdruk) kookt water bij
een lagere temperatuur. Zo kookt water op 2.500 meter
hoogte bij ongeveer 92°C. De verschillende faseovergangen
die plaatsvinden hebben specifieke namen.
2
, Er zijn twee faseovergangen die bijzondere aandacht verdienen. Hierbij gaat een stof in een keer over
van de vaste fase naar de gasfase, of andersom. De overgang van de vaste fase naar de gasfase noemt
men sublimeren of vervluchtigen. Sublimatie zorgt er bijvoorbeeld voor dat we chocolade en
koffiebonen kunnen ruiken. Desublimeren of rijpen treedt op als een stof van de gasfase in een keer
overgaat naar de vaste fase. Denk bijvoorbeeld aan een dun laagje ijs op bladeren als het koud is. Dit
noem je ook wel rijp op de bladeren.
Over het algemeen neemt de hoeveelheid moleculen per volume af als een stof van de vaste fase
overgaat naar de vloeibare fase. Dit effect is nog sterker aanwezig voor de overgang van de vloeibare
fase naar de gasvormige fase. Aangezien het aantal deeltjes per volume afneemt, kun je ook zeggen
dat de dichtheid van het materiaal afneemt.
1.1.2 Water is bijzonder
Water is niet alleen de enige stof die in alle drie verschijningsvormen op aarde voorkomt, maar de
dichtheid van water is ook nog eens bijzonder. Watermoleculen in koud water zitten in de vloeibare
vorm van water dichter op elkaar gepakt dan in de vaste vorm. Water bereikt namelijk rond de 4 °C
zijn maximale dichtheid (de temperatuur van water, waarbij de moleculen het dichts bij elkaar zitten).
De dichtheid van ijs is dus lager (moleculen zitten minder dicht op elkaar gepakt per volume) dan de
dichtheid van het koude water. Daarom kan ijs op water drijven en kunnen de waterdieren in de
winter onder het ijs overleven. Water is dus ook hier weer bijzonder. De dichtheid neemt namelijk
niet continu af zoals bij de meeste andere stoffen.
1.1.3 Drijven of zinken
Om te achterhalen of voorspellen of bepaalde stoffen zullen drijven of zinken is het onderlinge
verschil in dichtheid belangrijk. De dichtheid van olie is lager dan de dichtheid van water, dus zal olie
blijven drijven op water. Ook speelt bij drijven en zinken de opwaartse kracht van water een grote rol.
Een blok ijzer zal in water zinken, maar zodra we daar een boot van maken en het contactoppervlak
met water vergroten, blijft de boot drijven. Dit wordt onder andere veroorzaakt door de opwaartse
kracht van water. Als een voorwerp (met massa) zoals een ijzeren boot door de zwaartekracht richting
de aarde getrokken wordt, zal het aanwezige water onder de boot terugduwen wat opwaarts kracht
genoemd wordt. Hoe groter het contactoppervlak van de vloeistof met het voorwerp is, hoe groter
de opwaartse kracht die de vloeistof uitoefent op het voorwerp.
1.1.4 Oppervlaktespanning van water
Dat watermoleculen elkaar heel sterk aantrekken zorgt ook nog voor een ander effect dat
oppervlaktespanning genoemd wordt. Watermoleculen trekken elkaar zo sterk aan, dat de
watermoleculen aan het wateroppervlak maar moeilijk van elkaar te krijgen zijn.
De oppervlaktespanning wordt net als de bijzondere dichtheid van water bij 4 °C veroorzaakt doordat
watermoleculen elkaar heel sterk aantrekken. De onderlinge aantrekkingskracht van de
watermoleculen zorgt er daardoor voor dat een wateroppervlak een beperkt gewicht kan dragen.
Dit effect is echter zo groot, dat een aantal diertjes zoals schaatsenrijders en spinnen in staat zijn om
op water te lopen. Ook een punaise of een veertje kan zo blijven drijven op water. Door andere
stoffen aan water toe te voegen kan de oppervlaktespanning van water flink beïnvloed worden.
Afwasmiddel verlaagt de oppervlaktespanning van water bijvoorbeeld enorm. Het dagelijks gebruik
van veel schoonmaakmiddelen kan dan ook erg schadelijk zijn voor waterdiertjes zoals de
schaatsenrijder.
3
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
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 maxveenbrink. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.90. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
50064 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now