presentatie 2

Thema 3: Materiemodel
3. Faseovergangen
Experiment
1. Verwarm in een beker een kleine hoeveelheid water
Waarneming:
Boven de beker ontstaat waterdamp
Besluit:
Overgang van vloeibaar naar gas noemen we verdampen
Deeltjesmodel:
verwarmen
vloeibaar
gas
3. Faseovergangen
Experiment
2. Verwarm in een beker een kleine hoeveelheid water en houd een horlogeglas
boven de beker
Waarneming:
Op het horlogeglas zien we waterdruppeltjes
Besluit:
Overgang van gas naar vloeibaar noemen we condenseren
Deeltjesmodel:
afkoelen
gas
vloeibaar
3. Faseovergangen
Experiment
3. Neem een ijsblokje en wacht enkele minuten
Waarneming:
Het ijsblokje wordt vloeibaar
Besluit:
Overgang van vast naar vloeibaar noemen we smelten
Deeltjesmodel:
verwarmen
vast
vloeibaar
3. Faseovergangen
Experiment
4. Zet een beker met een beetje water in het vriesvak van de ijskast. Kijk na
enkele minuten
Waarneming:
Het water wordt vast
Besluit:
Overgang van vloeibaar naar vast noemen we stollen
Deeltjesmodel:
afkoelen
vloeibaar
vast
3. Faseovergangen
Experiment
5. Verwarm met een kleine vlam in een beker enkele dijoodschilfers en hou een
horlogeglas boven de beker
Waarneming:
Besluit:
In de beker: er ontstaan paarse dampen
Overgang van vast naar gas noemen
we sublimeren
Deeltjesmodel:
verwarmen
vast
gas
3. Faseovergangen
Experiment
5. Verwarm met een kleine vlam in een beker enkele dijoodschilfers en hou een
horlogeglas boven de beker
Waarneming:
Besluit:
Onderzijde horlogeglas: er ontstaan
paarse kristallen
Overgang van gas naar vast noemen
we verrijpen of vervasten
Deeltjesmodel:
afkoelen
gas
vast
3. Faseovergangen
Experiment
vast
verdampen
vloeibaar
gas
condenseren
opwarmen
afkoelen
3. Faseovergangen
Opdrachten
1. Waarop steunt de werking van geurblokjes of mottenbollen?
De werking steunt op sublimatie: de overgang van een vaste stof naar
een gasvormige fase, zonder tussenstap van vloeibare fase.
2. Hoe ontstaan wolken?
Grondwater verdampt en wordt gasvormig. Wanneer damp afkoelt ontstaat er
condensatie en gaat het regenen.
3. Hoe komt het dat bij koud weer onze adem ‘zien’ bij het uitademen?
De waterdamp (warme vochtige lucht) die in de adem zit condenseert in
de koude lucht.
4. Hoe komt het dat bevroren linnen toch droogt bij vriesweer?
Het ijs in het bevroren linnen sublimeert en gaat zo over van vast naar gas.
3. Faseovergangen
Opdrachten
5. Hoe ontstaat rijm?
De lucht komt in aanraking met de koude weg en vervast
6. Als je met een prop watten, gedrenkt in ether, op je huid wrijft, voelt dit koud
aan. Hoe kun je dit verklaren?
Om te kunnen verdampen heeft ether warmte nodig die het ontrekt van de
huid.
3. Faseovergangen
Opdrachten
7. Waarom beslaat een fles drank die je uit de koelkast neemt en in een verwarmde
ruimte brengt?
De waterdamp uit de warme lucht slaat neer op de koude fles drank: de damp
koelt af en condenseert.
8. Waarom ontstaat grondnevel meestal boven weiden, beken en rivieren.
Lucht boven weides is zeer vochtig. Na zonsondergang koelt de lucht af en
condenseert de waterdamp en ontstaat er nevel
3. Faseovergangen
3.1 Temperatuurtijd – diagram
Experiment
Tijd (min)
Θ (°C)
Tijd (min)
Θ (°C)
Tijd (min)
0,5
4
7,5
1
4,5
8
1,5
5
8,5
2
5,5
9
2,5
6
9,5
3
6,5
10
3,5
7
10,5
Θ (°C)
3. Faseovergangen
3.1 Temperatuurtijd – diagram
SMELTCURVE
Θ (°C)
VAST + VLOEIBAAR
VAST
OPWARMING
WARMTE WORDT
GEBRUIKT OM
VASTE STOF OP TE
WARMEN
SMELTEN
VLOEIBAAR
OPWARMING
WARMTE WORDT GEBRUIKT OM
DE VASTE STOF TE DOEN
SMELTEN . HET VAST VERBAND
TUSSEN DE DEELTJES WORDT
VERBROKEN
WARMTE WORDT GEBRUIKT
OM VLOEISTOF VERDER OP
TE WARMEN
smeltpunt
begin smelten
einde smelten
Tijd (min)
3. Faseovergangen
3.1 Temperatuurtijd – diagram
STOLCURVE
Θ (°C)
VLOEIBAAR
VAST + VLOEIBAAR
AFKOELING
STOLLEN
VLOEISTOF WORDT
AFGEKOELD
VAST
AFKOELING
HET VAST VERBAND TUSSEN DE
DEELTJES WORDT HERSTELD
VLOEISTOF WORDT VERDER
AFGEKOELD
stolpunt
begin stollen
einde stollen
Tijd (min)
3. Faseovergangen
3.1 Temperatuurtijd – diagram
Opdrachten
1. Tijdens het smelten blijft men verwarmen zonder dat de temperatuur stijgt.
Hoe verklaar je dit?
Tijdens het smelten moeten de deeltjes zich losrukken uit de vaste structuur.
Om te kunnen smelten heeft de stof smeltingswarmte nodig (of warmte die
door de vaste stof opgenomen wordt bij het smelten). Dit is de warmte die
voor het smeltproces gebruikt wordt en NIET dient voor het verhogen van de
temperatuur. Vandaar dat de temperatuur constant blijft.
2. Bij vriesweer zetten we een flesje water en een flesje frituurvet buiten. Wat
is er de volgende dag met de flesje gebeurd? Verklaar.
Flesje water is stuk gesprongen. Water zet namelijk uit als het overgaat van
vloeibaar naar vast. Het frituurvet zal ook vast zijn maar het niveau in de
fles zal gezakt zijn want frituurvet neemt een kleiner volume in in vaste
toestand
3. Faseovergangen
3.1 Temperatuurtijd – diagram
Opdrachten
3. Hoe komt het dat waterleidingen soms kapot springen bij vriesweer?
Bij vriesweer gaat water (stollen) over van vloeibaar naar vast. Water in
vaste toestand neemt een groter volume in dan in vloeibare toestand
vandaar dat de buizen kunnen springen.
3. Faseovergangen
3.2 Kookverschijnsel
Experiment
Tijd (min)
Θ (°C)
Tijd (min)
Θ (°C)
Tijd (min)
0
6,5
13
0,5
7
13,5
1
7,5
14
1,5
8
14,5
2
8,5
15
2,5
9
15,5
3
9,5
16
3,5
10
16,5
4
10,5
17
4,5
11
17,5
5
11,5
18
5,5
12
18,5
6
12,5
19
Θ (°C)
3. Faseovergangen
3.2 Kookverschijnsel
Diagram
3. Faseovergangen
3.2 Kookverschijnsel
Vaststellingen
 temperatuur stijgt
 stroming in water (zand)
 aan de binnenwanden ontstaan kleine belletjes
 op de bodem ontstaan bellen die naar het oppervlak stijgen en daar openbarsten
 temperatuur blijft constant
Besluit
Een vloeistof kookt pas als dampbellen in de vloeistof ontstaan en
aan het vloeistofoppervlak openbarsten
Kookpunt is specifiek voor alle vloeistoffen
 ether
34,5 °C
 ethanol
78,5 °C
 water
100 °C
 kwik
375 °C
3. Faseovergangen
3.2 Kookverschijnsel
Voorstelling deeltjesmodel
Θ (°C)
vast
vast
vloeibaar
vloeibaar
vloeibaar
gas
gas
kookpunt
smeltpunt
tijd (min)
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Experiment 1
Waar is de verdamping het snelst?
Verdamping is het snelst in het horlogeglas
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Verklaring
Welke factor is er verschillend?
vrije verdampingsoppervlak
We kunnen vaststellen dat de verdampingssnelheid toeneemt als
het
vrije verdampingsoppervlak
toeneemt.
Hoe groter het verdampingsoppervlak, hoe meer deeltjes er kunnen
verdampen, hoe groter de verdampingssnelheid.
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Experiment 2
25 ml water
Waar is de verdamping het snelst?
Verdamping is het snelst in de beker die we
opwarmen.
25 ml water
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Verklaring
Welke factor is er verschillend?
De temperatuur
We kunnen vaststellen dat de verdampingssnelheid toeneemt als
de
temperatuur
lage temperatuur
Hoe
toeneemt.
hoge temperatuur
hoger de temperatuur van de vloeistof, hoe sneller de
deeltjes gaan bewegen, hoe meer botsingen de deeltjes maken,
hoe meer kans er is dat de deeltjes uit de vloeistof kunnen ontsnappen, hoe groter de verdampingssnelheid
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Schematisch
Temperatuur 
snelheid deeltjes 
meer botsingen
meer kans dat deeltjes vloeistofoppervlak verlaten
verdampingssnelheid 
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Experiment 3
Lucht overblazen
10 ml ether
Laten staan
10 ml ether
Waar is de verdamping het snelst?
Verdamping is het snelst in de petrischaal waar we lucht overblazen
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Experiment 3
Verklaring
Welke factor is er verschillend?
luchtverversing
We kunnen vaststellen dat de verdampingssnelheid toeneemt als
de
luchtverversing toeneemt
blazen
Hoe
hoger de luchtverversing boven de vloeistof, hoe meer
verdampte deeltjes er weggaan boven de vloeistof, hoe meer
plaats er gemaakt wordt voor nieuwe deeltjes om te verdampen
hoe groter de verdampingssnelheid
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Experiment 4
10 ml ether
10 ml water
Waar is de verdamping het snelst?
Verdamping is het snelst in de petrischaal met ether
Verklaring
Welke factor is er verschillend?
Soort vloeistof
Die is ook bepalend voor de snelheid van verdamping
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Besluit
De verdampingssnelheid hangt af van 4 factoren
 de grootte van het verdampingsoppervlak
 de temperatuur van de vloeistof
 de luchtverversing boven de vloeistof
 de soort vloeistof
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Opdrachten
1. Vul de zinnen bij de figuren aan. Kies uit:
het verdampingsoppervlak vergroot
de massa van de vloeistof toeneemt
de temperatuur toeneemt
de kleur van de vloeistof
de luchtverversing toeneemt
de aard van de vloeistof
De verdampingssnelheid neemt toe
wanneer
temperatuur toeneemt
De verdampingssnelheid neemt toe
wanneer
vergroot
verdampingsoppervlak
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Opdrachten
1. Vul de zinnen bij de figuren aan. Kies uit:
het verdampingsoppervlak vergroot
de massa van de vloeistof toeneemt
de temperatuur toeneemt
de kleur van de vloeistof
de luchtverversing toeneemt
de aard van de vloeistof
De verdampingssnelheid neemt toe
wanneer
de luchtverversing toe-
neemt
De verdampingssnelheid hangt af
van de
aard van de vloeistof
3. Faseovergangen
3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden
Opdrachten
2. Om in de zomer een pas gedweilde vloer sneller te laten drogen, zet men het
best ramen en deuren open. Welke factoren spelen hier een rol?
Luchtverversing of luchtverplaatsing
3. Maak een opstelling zoals op de tekening.
Laat de ether verdampen, door boven het
horlogeglas te waaien met een papiertje.
Hef daarna het horlogeglas op.
Wat stel je vast?
Verklaar
Water is bevroren
ether
waterdruppel
piepschuim
Ehter ontrekt warmte aan het water om te kunnen verdampen