Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2....

27
Exact periode 10.2 Youdenplot Krachten Druk

Transcript of Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2....

Page 1: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact periode 102 Youdenplot

Krachten

Druk

Exact Periode 102 2

Youdenplot

De Youdenplot wordt uitgelegd aan de hand van een presentatie

Exact Periode 102 3

Krachten

Een kracht kan een voorwerp versnellen of vervormen

Een kracht wordt weergegeven met een pijl

De grootte van de pijl komt overeen met het aantal newton (N)

De richting van de pijl is de richting waarin de kracht werkt

Wetten van Newton

1 als er op een voorwerp geen kracht werkt is het in rust of het beweegt met constante snelheid in een rechte lijn

Opgave 1 Een voorwerp ligt in rust op tafel

Teken de krachten die op het voorwerp werken

Opgave 2 Een Magneet zweeft boven een andere magneet

Teken de krachten die op de bovenste magneet werken

Exact Periode 102 4

2 Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling (a) van Fm

119886 =119865

119898

Opgave 3 Een motor met totale massa van 500 kg bereikt in 80 s een snelheid van 40 ms

Bereken de gemiddelde kracht

3 Krachten bestaan altijd in tweetallen

a Even groot

b Tegengesteld

c Werken op verschillende voorwerpen

Opgave 4 Een Magneet zweeft boven een andere magneet

Teken de krachten die op de onderste magneet werken

Bekijk ook de presentatie Zwaartekracht normaalkracht en gewicht

Exact Periode 102 5

Druk druk

1 Inleiding

In het dagelijks leven geeft het woord druk vaak aan dat je het zwaar te verduren hebt druk druk druk

In de natuurkunde gaat het bij druk altijd om twee dingen Een kracht en een oppervlakte waar de kracht op werkt

Werkt een kracht op een kleine oppervlakte geeft dat een grote druk

2 Definitie van druk

Definitie Druk is de kracht per eenheid van oppervlakte

Het gaat er dus om hoeveel newton er werkt op een oppervlakte van 1 m2

A

Fp

p druk in Nm-2

F kracht in N

A oppervlakte in m2

Uit de formule volgt dat de eenheid van druk Nm-2 is Deze eenheid wordt ook wel pascal genoemd afgekort Pa

Exact Periode 102 6

3 De druk bij vaste voorwerpen

Als je van vaste voorwerpen uitgaat is de kracht meestal het gewicht (G) van het voorwerp Met gewicht wordt bedoeld de kracht die een voorwerp uitoefent

op de ondergrond De eenheid van gewicht is N

Als een voorwerp in rust is reken je het gewicht uit met

gmG

G gewicht in N

m massa in kg

g valversnelling in ms-2

zoek op Binas tabel 7 g =

In het plaatje hierboven zie je tweemaal hetzelfde blok op een ondergrond staan In beide gevallen is het gewicht hetzelfde omdat de massa hetzelfde is

Maar de druk is links groter dan rechts omdat het linkerblok een kleinere contactoppervlakte heeft

A

Fp

Grotere oppervlakte betekent een kleinere druk

Bekijk ook de presentatie Druk -presentatie

m

m

Exact Periode 102 7

4 Vloeistofdruk

Ook vloeistoffen hebben massa en dus ook gewicht Vandaar dat vloeistoffen druk uitoefenen

De druk wordt uitgeoefend op het vat waar de vloeistof zich in bevindt Ook op voorwerpen die zich in de vloeistoffen bevinden werkt de vloeistofdruk

Vloeistofdruk wordt ook wel genoemd hydrostatische druk ph (hydrostatische druk betekent de druk van een stilstaande vloeistof)

Om de hydrostatische druk te berekenen moet je twee dingen weten

1 De dichtheid van de vloeistof

2 De hoogte van de vloeistof h

Het volume van de vloeistof is niet belangrijk Je hebt zelf wel eens gevoeld dat je pijn in je oren krijgt als je diep onder water duikt

Het maakt niet uit hoe breed het zwembad is

Formule

ghph

hierin is

ph de hydrostatische druk in Pa

de dichtheid van de vloeistof in kgm-3

h de hoogte van de vloeistof in m

g de valversnelling in ms-2

In de figuur hiernaast zie je een bak met water waarin zich een blok bevindt De pijltjes stellen de

hydrostatische druk voor Hoe langer de pijltjes hoe groter de druk

Je ziet dat het met de hoogte van de vloeistof te maken heeft Als het van boven af bekijkt noem je het

diepte in plaats van hoogte

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 2: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 2

Youdenplot

De Youdenplot wordt uitgelegd aan de hand van een presentatie

Exact Periode 102 3

Krachten

Een kracht kan een voorwerp versnellen of vervormen

Een kracht wordt weergegeven met een pijl

De grootte van de pijl komt overeen met het aantal newton (N)

De richting van de pijl is de richting waarin de kracht werkt

Wetten van Newton

1 als er op een voorwerp geen kracht werkt is het in rust of het beweegt met constante snelheid in een rechte lijn

Opgave 1 Een voorwerp ligt in rust op tafel

Teken de krachten die op het voorwerp werken

Opgave 2 Een Magneet zweeft boven een andere magneet

Teken de krachten die op de bovenste magneet werken

Exact Periode 102 4

2 Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling (a) van Fm

119886 =119865

119898

Opgave 3 Een motor met totale massa van 500 kg bereikt in 80 s een snelheid van 40 ms

Bereken de gemiddelde kracht

3 Krachten bestaan altijd in tweetallen

a Even groot

b Tegengesteld

c Werken op verschillende voorwerpen

Opgave 4 Een Magneet zweeft boven een andere magneet

Teken de krachten die op de onderste magneet werken

Bekijk ook de presentatie Zwaartekracht normaalkracht en gewicht

Exact Periode 102 5

Druk druk

1 Inleiding

In het dagelijks leven geeft het woord druk vaak aan dat je het zwaar te verduren hebt druk druk druk

In de natuurkunde gaat het bij druk altijd om twee dingen Een kracht en een oppervlakte waar de kracht op werkt

Werkt een kracht op een kleine oppervlakte geeft dat een grote druk

2 Definitie van druk

Definitie Druk is de kracht per eenheid van oppervlakte

Het gaat er dus om hoeveel newton er werkt op een oppervlakte van 1 m2

A

Fp

p druk in Nm-2

F kracht in N

A oppervlakte in m2

Uit de formule volgt dat de eenheid van druk Nm-2 is Deze eenheid wordt ook wel pascal genoemd afgekort Pa

Exact Periode 102 6

3 De druk bij vaste voorwerpen

Als je van vaste voorwerpen uitgaat is de kracht meestal het gewicht (G) van het voorwerp Met gewicht wordt bedoeld de kracht die een voorwerp uitoefent

op de ondergrond De eenheid van gewicht is N

Als een voorwerp in rust is reken je het gewicht uit met

gmG

G gewicht in N

m massa in kg

g valversnelling in ms-2

zoek op Binas tabel 7 g =

In het plaatje hierboven zie je tweemaal hetzelfde blok op een ondergrond staan In beide gevallen is het gewicht hetzelfde omdat de massa hetzelfde is

Maar de druk is links groter dan rechts omdat het linkerblok een kleinere contactoppervlakte heeft

A

Fp

Grotere oppervlakte betekent een kleinere druk

Bekijk ook de presentatie Druk -presentatie

m

m

Exact Periode 102 7

4 Vloeistofdruk

Ook vloeistoffen hebben massa en dus ook gewicht Vandaar dat vloeistoffen druk uitoefenen

De druk wordt uitgeoefend op het vat waar de vloeistof zich in bevindt Ook op voorwerpen die zich in de vloeistoffen bevinden werkt de vloeistofdruk

Vloeistofdruk wordt ook wel genoemd hydrostatische druk ph (hydrostatische druk betekent de druk van een stilstaande vloeistof)

Om de hydrostatische druk te berekenen moet je twee dingen weten

1 De dichtheid van de vloeistof

2 De hoogte van de vloeistof h

Het volume van de vloeistof is niet belangrijk Je hebt zelf wel eens gevoeld dat je pijn in je oren krijgt als je diep onder water duikt

Het maakt niet uit hoe breed het zwembad is

Formule

ghph

hierin is

ph de hydrostatische druk in Pa

de dichtheid van de vloeistof in kgm-3

h de hoogte van de vloeistof in m

g de valversnelling in ms-2

In de figuur hiernaast zie je een bak met water waarin zich een blok bevindt De pijltjes stellen de

hydrostatische druk voor Hoe langer de pijltjes hoe groter de druk

Je ziet dat het met de hoogte van de vloeistof te maken heeft Als het van boven af bekijkt noem je het

diepte in plaats van hoogte

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 3: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 3

Krachten

Een kracht kan een voorwerp versnellen of vervormen

Een kracht wordt weergegeven met een pijl

De grootte van de pijl komt overeen met het aantal newton (N)

De richting van de pijl is de richting waarin de kracht werkt

Wetten van Newton

1 als er op een voorwerp geen kracht werkt is het in rust of het beweegt met constante snelheid in een rechte lijn

Opgave 1 Een voorwerp ligt in rust op tafel

Teken de krachten die op het voorwerp werken

Opgave 2 Een Magneet zweeft boven een andere magneet

Teken de krachten die op de bovenste magneet werken

Exact Periode 102 4

2 Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling (a) van Fm

119886 =119865

119898

Opgave 3 Een motor met totale massa van 500 kg bereikt in 80 s een snelheid van 40 ms

Bereken de gemiddelde kracht

3 Krachten bestaan altijd in tweetallen

a Even groot

b Tegengesteld

c Werken op verschillende voorwerpen

Opgave 4 Een Magneet zweeft boven een andere magneet

Teken de krachten die op de onderste magneet werken

Bekijk ook de presentatie Zwaartekracht normaalkracht en gewicht

Exact Periode 102 5

Druk druk

1 Inleiding

In het dagelijks leven geeft het woord druk vaak aan dat je het zwaar te verduren hebt druk druk druk

In de natuurkunde gaat het bij druk altijd om twee dingen Een kracht en een oppervlakte waar de kracht op werkt

Werkt een kracht op een kleine oppervlakte geeft dat een grote druk

2 Definitie van druk

Definitie Druk is de kracht per eenheid van oppervlakte

Het gaat er dus om hoeveel newton er werkt op een oppervlakte van 1 m2

A

Fp

p druk in Nm-2

F kracht in N

A oppervlakte in m2

Uit de formule volgt dat de eenheid van druk Nm-2 is Deze eenheid wordt ook wel pascal genoemd afgekort Pa

Exact Periode 102 6

3 De druk bij vaste voorwerpen

Als je van vaste voorwerpen uitgaat is de kracht meestal het gewicht (G) van het voorwerp Met gewicht wordt bedoeld de kracht die een voorwerp uitoefent

op de ondergrond De eenheid van gewicht is N

Als een voorwerp in rust is reken je het gewicht uit met

gmG

G gewicht in N

m massa in kg

g valversnelling in ms-2

zoek op Binas tabel 7 g =

In het plaatje hierboven zie je tweemaal hetzelfde blok op een ondergrond staan In beide gevallen is het gewicht hetzelfde omdat de massa hetzelfde is

Maar de druk is links groter dan rechts omdat het linkerblok een kleinere contactoppervlakte heeft

A

Fp

Grotere oppervlakte betekent een kleinere druk

Bekijk ook de presentatie Druk -presentatie

m

m

Exact Periode 102 7

4 Vloeistofdruk

Ook vloeistoffen hebben massa en dus ook gewicht Vandaar dat vloeistoffen druk uitoefenen

De druk wordt uitgeoefend op het vat waar de vloeistof zich in bevindt Ook op voorwerpen die zich in de vloeistoffen bevinden werkt de vloeistofdruk

Vloeistofdruk wordt ook wel genoemd hydrostatische druk ph (hydrostatische druk betekent de druk van een stilstaande vloeistof)

Om de hydrostatische druk te berekenen moet je twee dingen weten

1 De dichtheid van de vloeistof

2 De hoogte van de vloeistof h

Het volume van de vloeistof is niet belangrijk Je hebt zelf wel eens gevoeld dat je pijn in je oren krijgt als je diep onder water duikt

Het maakt niet uit hoe breed het zwembad is

Formule

ghph

hierin is

ph de hydrostatische druk in Pa

de dichtheid van de vloeistof in kgm-3

h de hoogte van de vloeistof in m

g de valversnelling in ms-2

In de figuur hiernaast zie je een bak met water waarin zich een blok bevindt De pijltjes stellen de

hydrostatische druk voor Hoe langer de pijltjes hoe groter de druk

Je ziet dat het met de hoogte van de vloeistof te maken heeft Als het van boven af bekijkt noem je het

diepte in plaats van hoogte

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 4: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 4

2 Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling (a) van Fm

119886 =119865

119898

Opgave 3 Een motor met totale massa van 500 kg bereikt in 80 s een snelheid van 40 ms

Bereken de gemiddelde kracht

3 Krachten bestaan altijd in tweetallen

a Even groot

b Tegengesteld

c Werken op verschillende voorwerpen

Opgave 4 Een Magneet zweeft boven een andere magneet

Teken de krachten die op de onderste magneet werken

Bekijk ook de presentatie Zwaartekracht normaalkracht en gewicht

Exact Periode 102 5

Druk druk

1 Inleiding

In het dagelijks leven geeft het woord druk vaak aan dat je het zwaar te verduren hebt druk druk druk

In de natuurkunde gaat het bij druk altijd om twee dingen Een kracht en een oppervlakte waar de kracht op werkt

Werkt een kracht op een kleine oppervlakte geeft dat een grote druk

2 Definitie van druk

Definitie Druk is de kracht per eenheid van oppervlakte

Het gaat er dus om hoeveel newton er werkt op een oppervlakte van 1 m2

A

Fp

p druk in Nm-2

F kracht in N

A oppervlakte in m2

Uit de formule volgt dat de eenheid van druk Nm-2 is Deze eenheid wordt ook wel pascal genoemd afgekort Pa

Exact Periode 102 6

3 De druk bij vaste voorwerpen

Als je van vaste voorwerpen uitgaat is de kracht meestal het gewicht (G) van het voorwerp Met gewicht wordt bedoeld de kracht die een voorwerp uitoefent

op de ondergrond De eenheid van gewicht is N

Als een voorwerp in rust is reken je het gewicht uit met

gmG

G gewicht in N

m massa in kg

g valversnelling in ms-2

zoek op Binas tabel 7 g =

In het plaatje hierboven zie je tweemaal hetzelfde blok op een ondergrond staan In beide gevallen is het gewicht hetzelfde omdat de massa hetzelfde is

Maar de druk is links groter dan rechts omdat het linkerblok een kleinere contactoppervlakte heeft

A

Fp

Grotere oppervlakte betekent een kleinere druk

Bekijk ook de presentatie Druk -presentatie

m

m

Exact Periode 102 7

4 Vloeistofdruk

Ook vloeistoffen hebben massa en dus ook gewicht Vandaar dat vloeistoffen druk uitoefenen

De druk wordt uitgeoefend op het vat waar de vloeistof zich in bevindt Ook op voorwerpen die zich in de vloeistoffen bevinden werkt de vloeistofdruk

Vloeistofdruk wordt ook wel genoemd hydrostatische druk ph (hydrostatische druk betekent de druk van een stilstaande vloeistof)

Om de hydrostatische druk te berekenen moet je twee dingen weten

1 De dichtheid van de vloeistof

2 De hoogte van de vloeistof h

Het volume van de vloeistof is niet belangrijk Je hebt zelf wel eens gevoeld dat je pijn in je oren krijgt als je diep onder water duikt

Het maakt niet uit hoe breed het zwembad is

Formule

ghph

hierin is

ph de hydrostatische druk in Pa

de dichtheid van de vloeistof in kgm-3

h de hoogte van de vloeistof in m

g de valversnelling in ms-2

In de figuur hiernaast zie je een bak met water waarin zich een blok bevindt De pijltjes stellen de

hydrostatische druk voor Hoe langer de pijltjes hoe groter de druk

Je ziet dat het met de hoogte van de vloeistof te maken heeft Als het van boven af bekijkt noem je het

diepte in plaats van hoogte

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 5: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 5

Druk druk

1 Inleiding

In het dagelijks leven geeft het woord druk vaak aan dat je het zwaar te verduren hebt druk druk druk

In de natuurkunde gaat het bij druk altijd om twee dingen Een kracht en een oppervlakte waar de kracht op werkt

Werkt een kracht op een kleine oppervlakte geeft dat een grote druk

2 Definitie van druk

Definitie Druk is de kracht per eenheid van oppervlakte

Het gaat er dus om hoeveel newton er werkt op een oppervlakte van 1 m2

A

Fp

p druk in Nm-2

F kracht in N

A oppervlakte in m2

Uit de formule volgt dat de eenheid van druk Nm-2 is Deze eenheid wordt ook wel pascal genoemd afgekort Pa

Exact Periode 102 6

3 De druk bij vaste voorwerpen

Als je van vaste voorwerpen uitgaat is de kracht meestal het gewicht (G) van het voorwerp Met gewicht wordt bedoeld de kracht die een voorwerp uitoefent

op de ondergrond De eenheid van gewicht is N

Als een voorwerp in rust is reken je het gewicht uit met

gmG

G gewicht in N

m massa in kg

g valversnelling in ms-2

zoek op Binas tabel 7 g =

In het plaatje hierboven zie je tweemaal hetzelfde blok op een ondergrond staan In beide gevallen is het gewicht hetzelfde omdat de massa hetzelfde is

Maar de druk is links groter dan rechts omdat het linkerblok een kleinere contactoppervlakte heeft

A

Fp

Grotere oppervlakte betekent een kleinere druk

Bekijk ook de presentatie Druk -presentatie

m

m

Exact Periode 102 7

4 Vloeistofdruk

Ook vloeistoffen hebben massa en dus ook gewicht Vandaar dat vloeistoffen druk uitoefenen

De druk wordt uitgeoefend op het vat waar de vloeistof zich in bevindt Ook op voorwerpen die zich in de vloeistoffen bevinden werkt de vloeistofdruk

Vloeistofdruk wordt ook wel genoemd hydrostatische druk ph (hydrostatische druk betekent de druk van een stilstaande vloeistof)

Om de hydrostatische druk te berekenen moet je twee dingen weten

1 De dichtheid van de vloeistof

2 De hoogte van de vloeistof h

Het volume van de vloeistof is niet belangrijk Je hebt zelf wel eens gevoeld dat je pijn in je oren krijgt als je diep onder water duikt

Het maakt niet uit hoe breed het zwembad is

Formule

ghph

hierin is

ph de hydrostatische druk in Pa

de dichtheid van de vloeistof in kgm-3

h de hoogte van de vloeistof in m

g de valversnelling in ms-2

In de figuur hiernaast zie je een bak met water waarin zich een blok bevindt De pijltjes stellen de

hydrostatische druk voor Hoe langer de pijltjes hoe groter de druk

Je ziet dat het met de hoogte van de vloeistof te maken heeft Als het van boven af bekijkt noem je het

diepte in plaats van hoogte

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 6: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 6

3 De druk bij vaste voorwerpen

Als je van vaste voorwerpen uitgaat is de kracht meestal het gewicht (G) van het voorwerp Met gewicht wordt bedoeld de kracht die een voorwerp uitoefent

op de ondergrond De eenheid van gewicht is N

Als een voorwerp in rust is reken je het gewicht uit met

gmG

G gewicht in N

m massa in kg

g valversnelling in ms-2

zoek op Binas tabel 7 g =

In het plaatje hierboven zie je tweemaal hetzelfde blok op een ondergrond staan In beide gevallen is het gewicht hetzelfde omdat de massa hetzelfde is

Maar de druk is links groter dan rechts omdat het linkerblok een kleinere contactoppervlakte heeft

A

Fp

Grotere oppervlakte betekent een kleinere druk

Bekijk ook de presentatie Druk -presentatie

m

m

Exact Periode 102 7

4 Vloeistofdruk

Ook vloeistoffen hebben massa en dus ook gewicht Vandaar dat vloeistoffen druk uitoefenen

De druk wordt uitgeoefend op het vat waar de vloeistof zich in bevindt Ook op voorwerpen die zich in de vloeistoffen bevinden werkt de vloeistofdruk

Vloeistofdruk wordt ook wel genoemd hydrostatische druk ph (hydrostatische druk betekent de druk van een stilstaande vloeistof)

Om de hydrostatische druk te berekenen moet je twee dingen weten

1 De dichtheid van de vloeistof

2 De hoogte van de vloeistof h

Het volume van de vloeistof is niet belangrijk Je hebt zelf wel eens gevoeld dat je pijn in je oren krijgt als je diep onder water duikt

Het maakt niet uit hoe breed het zwembad is

Formule

ghph

hierin is

ph de hydrostatische druk in Pa

de dichtheid van de vloeistof in kgm-3

h de hoogte van de vloeistof in m

g de valversnelling in ms-2

In de figuur hiernaast zie je een bak met water waarin zich een blok bevindt De pijltjes stellen de

hydrostatische druk voor Hoe langer de pijltjes hoe groter de druk

Je ziet dat het met de hoogte van de vloeistof te maken heeft Als het van boven af bekijkt noem je het

diepte in plaats van hoogte

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 7: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 7

4 Vloeistofdruk

Ook vloeistoffen hebben massa en dus ook gewicht Vandaar dat vloeistoffen druk uitoefenen

De druk wordt uitgeoefend op het vat waar de vloeistof zich in bevindt Ook op voorwerpen die zich in de vloeistoffen bevinden werkt de vloeistofdruk

Vloeistofdruk wordt ook wel genoemd hydrostatische druk ph (hydrostatische druk betekent de druk van een stilstaande vloeistof)

Om de hydrostatische druk te berekenen moet je twee dingen weten

1 De dichtheid van de vloeistof

2 De hoogte van de vloeistof h

Het volume van de vloeistof is niet belangrijk Je hebt zelf wel eens gevoeld dat je pijn in je oren krijgt als je diep onder water duikt

Het maakt niet uit hoe breed het zwembad is

Formule

ghph

hierin is

ph de hydrostatische druk in Pa

de dichtheid van de vloeistof in kgm-3

h de hoogte van de vloeistof in m

g de valversnelling in ms-2

In de figuur hiernaast zie je een bak met water waarin zich een blok bevindt De pijltjes stellen de

hydrostatische druk voor Hoe langer de pijltjes hoe groter de druk

Je ziet dat het met de hoogte van de vloeistof te maken heeft Als het van boven af bekijkt noem je het

diepte in plaats van hoogte

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 8: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 8

opgaven

hgpA

Fp

h

1

Een cilinder is heeft een diameter van 26 cm

De massa van de cilinder bedraagt 45 g

a Bereken het gewicht van de cilinder

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent de ondergrond

2

Een blok met gewicht 136 N oefent een druk van 34 Pa uit op de ondergrond

Bereken het contactoppervlak

3

Een vloeistof heeft dichtheid 116 10 3 kgm-3

Bereken de hydrostatische druk van 75 cm van deze vloeistof

4

De hydrostatische druk van zeewater op 3000 m diepte bedraagt 3014 kPa

Bereken de dichtheid van zeewater

5

De buitenluchtdruk bedraagt 101105 Pa

Bereken hoe hoog een kwikkolom moet zijn om dezelfde (hydrostatische) druk te geven

Zie Binas tabel 11

6

Een duikboot bevindt zich onder water

op welke plaats is de hydrostatische druk het hoogst

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 9: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 9

7

In een reageerbuisje drijft 20 cm olijfolie op 40 cm water Zie figuur rechts

Bereken de hydrostatische druk op de bodem

8

In U-buis bevindt zich (rechts) een lijnoliekolom op water

1 Meet h1 en h2 op

2 Bepaal de dichtheid van lijnolie

gegeven dichtheid van water 0998 gcm-3

formule

h1

h2

olie water

h

h

1

2

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 10: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 10

Vragen en Oefensommen over gewicht en druk 1 Wat wordt er bedoeld met het gewicht van een voorwerp

2 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk

3 Wat is het belangrijkste verschil tussen druk van een vaste stof en vloeistofdruk enerzijds en gasdruk anderzijds

4 Bereken de druk onder 15m water

5 Bereken hoe hoog een kolom alcohol moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

6 Bereken hoe hoog een kolom kwik moet zijn om dezelfde druk te krijgen als 15 meter water (vraag 4)

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 11: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 11

7 De massa van een cilinder is 306 kg De cilinder is 120 cm hoog en de diameter is 150 cm

a Bereken het gewicht

b Bereken de druk die de cilinder uitoefent als hij rechtop staat

c Als de cilinder op zrsquon kant wordt gelegd is de druk 393105 Pa

Bereken het contactoppervlak

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 12: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 12

Gasdruk Een gas bevindt zich in een gesloten ruimte bijvoorbeeld in een ballon of een gastank

Het gas oefent druk uit op de wanden van de tank doordat de gasmoleculen tegen de tankwand botsen

Hoe groot de druk is wordt bepaald door het aantal botsingen en hoe hard de botsingen zijn

Hoe kunnen wij de druk beiumlnvloeden

De gasdruk kan op drie manieren veranderen

1

2

3

Algemene gaswet

Formule omschrijven

p =

V=

n=

R= T=

TRnVp

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 13: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 13

Als n en T constant zijn geldt de wet van Boyle pV=c p1V1 = p2V2

Als n en V constant zijn geldt

Als n en p constant zijn geldt

oefenopdracht

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof (molaire massa 0016 kgmol -1 )

Het volume is 15 liter de druk is 15105 Pa

Bereken de dichtheid van het gas

het aantal mol en

de temperatuur

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 14: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 14

Gaswet applet Met onderstaande applet kan je de druk in de tank op drie manieren veranderen

httpphetcoloradoedunewsimulationssimsphpsim=Gas_Properties

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 15: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 15

speciale processen

algemene gaswet nRTpV

Gegeven Het aantal mol (n) is constant

1 isotherme compressie

Formule

p en V zijnhelliphellip

2 isobaar verhitten

Formule

V en T zijnhelliphelliphellip

p

V

p

T

V

T

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 16: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 16

3 isochoor verhitten

Formule

p en T zijnhelliphellip

p

V

p

T

V

T

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 17: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 17

Oefenopdrachten

1

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume gehalveerd en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

2

Van een hoeveelheid gas wordt eerst (bij constante temperatuur) het volume verdubbeld en vervolgens wordt (bij constant volume) de temperatuur verdubbeld

Teken van deze processen een p-V grafiek en een p-T grafiek (pverticaal)

3

In een gastank bevindt zich 08 g zuurstof en 12 g stikstof

Het volume is 35 liter de druk is 17105 Pa

Bereken de temperatuur

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 18: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 18

Oefensom gaswet

Een hoeveelheid gas heeft een oorspronkelijk volume van 50 liter

Het gas ondergaat achtereenvolgens twee processen

De naam van het eerste proces is isochoor verhitten

a Wat betekent ldquoisochoorrdquo

b Hoe noemen we het tweede proces

c Bereken het volume aan het eind van het tweede proces

d Teken in de onderste figuur de p-V grafiek van de twee processen

e Bereken het aantal mol van het gas

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 19: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 19

Dampdruk

Een damp mag je opvatten als een gas waarbij de bijbehorende vloeistof aanwezig is

De moleculen zijn nu eens in de dampfase dan weer in de vloeistoffase

Zie figuur hieronder

Zolang er vloeistof aanwezig is hangt de dampdruk alleen van de temperatuur af

Als de temperatuur stijgt loopt de druk sterk op

Oorzaken van de drukstijging

1 er komen steeds meer moleculen in de dampfase

2 bij hogere temperatuur is de botsingssnelheid (gemiddeld) hoger en er wordt vaker gebotst

De algemene gaswet geldt dus niet bij dampen

Een kleiner volume bijvoorbeeld geeft geen hogere druk maar meer condensatie

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 20: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 20

Hieronder zie je de p-t grafieken van chloroform tetra en water

Uit de dampdruk bij 760 mm Hg volgen de normale kooktemperaturen van deze stoffen

Een open vloeistof kookt als zich in de vloeistof dampbellen kunnen vormen

Dit kan als de dampdruk gelijk is aan de buitenluchtdruk

Zie de drie plaatjes (over water) hieronder

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 21: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 21

1

a Reken de buitenluchtdruk (760 mm Hg) om naar Pa en hPa

Formule hgpvloeistofschhydrostati

b Zelfde vraag voor de buitenluchtdruk op de Mount Everest

2

In een afgesloten ruimte bevindt zich waterdamp en een waterdruppel op de bodem

De ruimte wordt verwarmd bij 60 degC is de druppel verdampt

Zoek in Binas (tabel 13) de dampdruk op

Nu gedraagt de damp zich als een gas

Bereken de druk bij 120 degC (als het volume constant blijft)

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 22: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 22

Oefensommen dampspanning

1

a Waartoe dient een koolzuurgasfles bij een biertap-installatie

b Teken een schema

c In een cafeacute is de temperatuur 27 degC Bepaal de dampdruk in de koolzuurfles

2

In een tankje bevindt zich vloeibaar butaan en de bijbehorende damp

De temperatuur is 27deg C

Bepaal de druk in de tank

De tank wordt verwarmd Bepaal de dampdruk bij 100 degC

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 23: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 23

3

Iemand wil in een autoclaaf een kooktemperatuur van 120 degC

bereiken

Bepaal de benodigde druk

4

In een afgesloten ruimte bevindt zich 012 mol ether

(C2H5OC2H5) Het volume is 18 liter en de temperatuur is

400K

a Bereken de druk

b Het volume wordt verkleind zodat de druk stijgt De

temperatuur blijft 400K Bij welke druk zal er vloeibaar ether

ontstaan Bereken bij welk volume dat gebeurt

c Teken het p-V diagram voor een isotherme compressie van

18 tot 02 liter

5

Hieronder zie je een grafiek van isotherme compressie van

propaan

a Wat wordt bedoeld met isotherme compressie

b Verklaar het horizontale stukje van de grafiek (links)

c Bepaal uit de dampspanningsgrafiek van propaan de temperatuur

d Bereken (gebruikmakend van de grafiek en het antwoord van vraag c) het aantal mol propaan

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 24: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 24

6

Hieronder zie de grafiek van een isochoor afkoelproces van 18 mol HF

a Wat betekent isochoor

b Verklaar de knik in het verloop van de grafiek

c Voor welk gedeelte van de grafiek geldt de algemene gaswet

d Bereken het volume

e Welke druk zou er heersen bij 500K

f Bij welke temperatuur is de druk 70105 Pa

propaan

000E+00

200E+05

400E+05

600E+05

800E+05

100E+06

120E+06

140E+06

160E+06

0 5 10 15 20

Volume (liter)

dru

k (

Pa)

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 25: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 25

waterstoffluoride

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (K)

dru

k (

10 5

Pa)

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 26: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 26

Vragen over dampdruk 1 In een afgesloten ruimte bevindt zich een vloeistof met de bijbehorende damp De temperatuur stijgt Welke lijn hoort bij dit proces 2 Op welke drie manieren kan je de druk van een gas verlagen 3 Op welke manier kan je de druk van een damp verlagen 4 Hieronder zie je een p-T grafiek van de damp van twee vloeistoffen 760 mm Hg Reken om naar Pa Bij welke temperatuur koken deze vloeistoffen

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat

Page 27: Exact periode 10 - Scaldalab.scalda.nl/pdf/Exact10.2.pdf · 2018-07-05 · Exact Periode 10.2 4 2. Als er op een voorwerp met massa m een kracht F werkt ondervindt het een versnelling

Exact Periode 102 27

5 Iemand wil water laten koken bij 120 degC Bij welke druk kan dat 6 Iemand wil water laten koken bij 60 degC Bij welke druk kan dat