Modeloplossingen

Faseovergangen
Modeloplossingen
1.
Kennis
stollen: vloeistof wordt vast
-smelttemperatuur: de temperatuur waarbij een vaste stof
smelt (of vloeibaar wordt), typisch voor de
stof
-koken: is de overgang van een vloeistof naar de damp- of
gasfase, waarbij grote dampbellen aan de oppervlakte
openbarsten. Koken gebeurt bij constante temperatuur
-kookpunt: de temperatuur waarbij een vloeistof kookt, typisch
voor de stof
-condenseren: de overgang van gasfase of damp naar vloeistof
-sublimeren: de overgang van vaste stof naar gasfase of damp
p72
2.
Kennis
p72
3.
Kennis
Een plas zal sneller opdrogen
invloedsfactor
Op een warme dag dan op een koude dag
temperatuur
Bij droog weer dan bij vochtig weer (bij vochtig
weer bevindt zich al veel waterdamp in de lucht)
luchtverversing/ er is
verzadiging
Op en winderige dan op een windstille dag
luchtverversing
Als de plas groot is en ondiep dan als de plas
klein in oppervlakte maar diep
vrije oppervlak
p72
4.
Kennis
Zeewater wordt verwarmd door de zon. Daardoor ontstaat
waterdamp. De waterdamp koelt af en condenseert. Er ontstaan
dan kleine waterdruppeltjes die wolken vormen. Daaruit valt
regen. Het water stroomt weer terug naar de zee door rivieren.
5.
Antwoord c
6.
Inzicht
Overeenkomst: de vast stof wordt vloeibaar.
Verschil: de smelttemperatuur voor paraffine is verschillend van
die van ijs.
p72
7. Antwoord 2: eerst daalt de temperatuur
van de vloeistof, daarna blijft de
temperatuur constant tot alle vloeistof
gestold is en dan daalt verder de
temperatuur van de vaste stof.
8.
Inzicht
Antwoord a: het opwarmen van water.
Gebied A is het opwarmen van het ijs tot 0 °C, gebied B is
het smelten van ijs, de temperatuur blijft 0 °C tot alle ijs
gesmolten is, C is het opwarmen van het water tot 100 °C
en gebied D is het koken van water bij constante
temperatuur
p73
9. De waterleiding barst bij het vriezen omdat ijs een
groter volume inneemt dan een even grote
hoeveelheid water. Het ijs zet dus uit en de buizen
barsten maar je merkt het pas bij het dooien, dan
gaan de buizen lekken.
Inzicht
10. c b a d
11. Tocht betekent luchtverversing zodat het vocht mee verdwijnt
en het vocht uit de stoffen verder kan verdampen - zo worden
ze droog
12. a vast
c damp
b damp
Toepassen
d vloeistof
p73
13. De vloeistof begint te koken na 6 minuten.
toepassen
In de eerste minuut wordt de vaste stof verwarmd
van kamertemperatuur tot 50 °C. Dat is het
smeltpunt: de stof smelt en dat duurt 3 minuten.
Op de 4e minuut is alles vloeibaar en de vloeistof
wordt nu gedurende 2 minuten verwarmd tot aan
het kookpunt, 300 °C. Het koken duurt 4 minuten.
Op de 10e minuut is alles damp en de damp
wordt 1 minuut verder verwarmd.
De eindtemperatuur bedraagt nu 350 °C.
p74
toepassen
14. De aarden pot is zeer poreus en heeft water opgenomen.
In de open lucht gaat het water verdampen.
Verdampen vergt energie: de warmte wordt onttrokken aan
de pot zelf en alles erin.
Zo blijft de temperatuur er laag en blijft de fles lekker koel.
15. Het bekertje zelf is gemaakt uit een isolator of een slechte
warmtegeleider.
Het deksel erop verhindert dat de koffie gaat verdampen en
daardoor afkoelt.
Verdampen kost immers warmte en die wordt dan aan de
koffie zelf onttrokken
p74
toepassen
16. Dat is zo gekozen door Celsius.
17. Vet kan een veel hogere
temperatuur bereiken dan water.
Water kookt al bij 100 °C.
18. Het water in de handdoek bevriest en wordt ijs. Bij droog
vriesweer kan ijs sublimeren. De handdoek wordt droog.
p74
toepassen
19.
a. bij hogere temperatuur hebben alle deeltjes een hogere
snelheid - ze ontsnappen gemakkelijker uit de vloeistof
b. bij een groter oppervlak bevinden zich meer deeltjes aan
het vrije oppervlak zodat ze gemakkelijk kunnen
ontsnappen naar de lucht
c. bij verdamping komen de deeltjes uit de vloeistof terecht
in de lucht boven het vloeistofvat. Die lucht wordt
verzadigd zodat er moeilijk nieuwe deeltjes bij kunnen. Bij
luchtverversing is er weer verse lucht die wel de deeltjes
uit de vloeistof kan opnemen
p74
20.
zelftest
a. Traject A is het afkoelen van de stoom (damp of gasfase)
tot 100 °C. Dan blijft de temperatuur constant 100 °C; dat is
traject B.
b. Dan daalt de temperatuur van 100 °C tot 0 °C, het water
koelt af; dat is traject C.
c. Dan stolt het water tot ijs bij 0 °C en de temperatuur blijft
constant; dat is traject D.
d. Daarna koelt het ijs af tot - 10 °C; dat is traject E.
p75
21.
zelftest
Een deel van het water uit de
poreuze kruik verdampt. Om te
verdampen wordt warmte
onttrokken aan de kruik en haar
inhoud. Daardoor blijft de inhoud
koel.
Dergelijke kruik is niet geschikt
als thermoskan: door de
verdamping gaat immers de
inhoud afkoelen en blijft de warme
vloeistof dus niet warm
p75
22.
stof
zelftest
smelttemperatuur
(°C)
kooktemperatuur
(°C)
toestand
Methanol -42
+78
vloeibaar
Water
0
100
vloeibaar
Koper
1083
2567
vast
Zuurstof
-219
-183
gasvormig
Chloor
-101
-35
gasvormig
23. antwoord a en c
p75
24.
zelftest
p75
25. De fles zal barsten of de stop zal loskomen
zelftest
Het ijs heeft een groter volume nodig dan dezelfde
hoeveelheid water uit de fles.
p75