Hoofdstuk 17: Temperatuur, thermische expansie en de
ideale gaswetten (147 – 163)
Atoomtheorie van de materie
Atoom = kleinste deel v/e materie
Experimentele ondersteuning: Brownse beweging Robert Brown (1827) & Albert Einstein (1905)
aanname dat atomen van elke stof continu in beweging zijn
Afbeelding: Witte vlekken = atomen , zwarte vlekken = leeg
Hoe meten tot op atomaire schaal?
Meetapparaat aangepast aan de te meten materie
Elektronen kortere golflengte dan licht elektronenmicroscoop, tot op enkele nanometers
Meest krachtige transmissie- elektronenmicroscoop germanium- atomen beweeglijkheid
deeltjes zichtbaar
X-stralen voor atomaire structuur
Voorbeeld: in Grenoble X-stralen om kristallen te onderzoeken
Belangrijk om de structuur v/d atomen te kennen
Scanning Tunneling Microscoop/kracht microscoop
nobelprijs winnaar
individuele atomen zichtbaar en manipuleerbaar
gebruik van zeer scherpe naald, bekijken van aantal e- die overspringen
aftasten met atomaire resolutie evolutionaire doorbraak
Temperatuur en thermometers
Thermometer = indirecte aflezing van eigenschap die verandert
materie zet uit bij verandering van T
De Celsius- temperatuurschaal
Smeltpunt van ijs: 0 ℃
Hiertussen verdeeld in 100 gelijk deeltjes
Kookpunt water: 100 ℃
Celcius-
temperatuurschaal &
Fahrenheit schaal
Omzetting: 0 ℃ = 32 ℉ , 100 ℃ = 180 ℉
T F
¿
9
5
T C
+ ¿ 3 2
⇔
T C
¿
5
9
( ¿ T F ¿− ¿ 3 2 ¿ )
Thermodynamische temperatuurschaal
Thermometer: gebaseerd op temperatuurafhankelijke eigenschap
Constant volume: gasthermometer en de Kelvinschaal/ absolute schaal
,Absolute temperatuurschaal calibratiecurven van verschillende gassen
p = 0 T = -273,15 ℃ niet bereikbaar
Thermisch evenwicht en de nulde hoofdwet
Nulde wet van de Thermodynamica
2 voorwerpen in thermisch contact met elkaar als er warmte uitgewisseld kan worden
Thermisch evenwicht is een situatie waarin 2 voorwerpen in thermisch contact zijn met
elkaar en geen warmte uitwisselen
= beide voorwerpen hebben gelijke temperatuur
, Thermische expansie
Microscopische reden: grote vibratie- amplitude tussen atomen bij hogere temperatuur
Temperatuur stijgt deeltjes bewegen sneller en verder uit elkaar
Lineaire uitzetting
¿
∆
¿
l
∆
l
α
0
met α = lineaire uitzettingscoëfficiënt
T
Als ∆
l
¿
l
Dan ¿
l
¿
l 0
) voor 1D
−¿ l 0
¿
voorwerpen
Voorbeeld: Bimethaalthermometer
verschill in uitzettingscoëfficiënt van 2 verschillende metalen
zoals in microgolf de spiralen die groter worden bij stijging T
Kubieke uitzetting
V
¿
V
∆
¿
∆
β
0
met β kubieke uitzettingscoëfficiënt β ≈ 3α
T
Als ∆
V
V
¿ Dan
−¿ ¿ V 0
V
¿
∆
V
+ ¿ ¿ V 0
¿
V 0
( ¿ 1 ¿ + ¿ ¿ β ¿ ∆ ¿ T ¿)
Ongebruikelijke uitzetting van water
Water zet uit bij dalende T
Ijslaag boven water zorgt ervoor dat onderliggende water niet bevriest behoudt van
warmte
De gaswetten en de absolute temperatuur
Ideale gas: lage dichtheid, lage druk
moleculen in een gas gaan geen binding aan met elkaar
V 1 met T = cst wet van Boyle
¿ P
V T met P= cst wet van Charles bv luchtballon
¿
P T met V = cst wet van Gay-Lussac bv drukkookpan en autoclave (sterilisatie med.
¿
apparatuur)
Samenvattend: pV = nRT
De ideale gaswet in termen van de moleculen
Getal van Avogadro: N
¿
6,02
x
A
10 23
N
N
n (mol) =
A
→
p
V
¿
N
N A
R
T
¿
k
¿
R
N A
→
p
V
¿
N
k
T
Temperatuurschaal voor een ideaal gas
Niet gebaseerd op uitzetten of inkrimpen van de stof
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur meilincromboom. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €5,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.