Thema 3: Materiemodel 3. Faseovergangen Experiment 1. Verwarm in een beker een kleine hoeveelheid water Waarneming: Boven de beker ontstaat waterdamp Besluit:

Thema 3: MateriemodelThema 3: Materiemodel

3. Faseovergangen3. 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 verdampenDeeltjesmodel:

vloeibaar gas

verwarmen


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:

gas vloeibaar

afkoelen


Experiment

3. Neem een ijsblokje en wacht enkele minuten

Waarneming: Het ijsblokje wordt vloeibaar

Besluit: Overgang van vast naar vloeibaar noemen we smelten

Deeltjesmodel:

vast vloeibaar

verwarmen


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:

vastvloeibaar

afkoelen


Experiment

5. Verwarm met een kleine vlam in een beker enkele dijoodschilfers en hou een horlogeglas boven de beker

Waarneming: In de beker: er ontstaan paarse dampen

Besluit: Overgang van vast naar gas noemen

Deeltjesmodel:

we sublimeren

vast gas

afkoelen

5. Verwarm met een kleine vlam in een beker enkele dijoodschilfers en hou een horlogeglas boven de beker

Waarneming: Onderzijde horlogeglas: er ontstaan

Besluit: Overgang van gas naar vast noemen

Deeltjesmodel:

we verrijpen of vervasten


Experiment

gas vast

paarse kristallen

verwarmen


Experiment

vast

vloeibaar gas

verdampen

condenseren

vervasten

sublimerensm

elte

n

stol

len

opwarmen

afkoelen


Opdrachten

1. Waarop steunt de werking van geurblokjes of mottenbollen?

2. Hoe ontstaan wolken?

3. Hoe komt het dat bij koud weer onze adem ‘zien’ bij het uitademen?

4. Hoe komt het dat bevroren linnen toch droogt bij vriesweer?

De waterdamp (warme vochtige lucht) die in de adem zit condenseert in de koude lucht.

De werking steunt op sublimatie: de overgang van een vaste stof naar een gasvormige fase, zonder tussenstap van vloeibare fase.

Het ijs in het bevoren linnen sublimeert en gaat zo over van vast naar gas.

Grondwater verdampt en wordt gasvormig. Wanneer damp afkoelt ontstaat er condensatie en gaat het regenen.


Opdrachten

5. Hoe ontstaat rijm?

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.

De lucht komt in aanraking met de koude weg en vervast

http://nl.wikipedia.org/wiki/Afbeelding:Windbuchencom.jpg


Opdrachten

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

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.


3.1 Temperatuurtijd – diagram

Experiment

Tijd (min) Θ (°C) Tijd (min)

Θ (°C) Tijd (min)

Θ (°C)

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



SMELTCURVE

Θ (°C)

Tijd (min)

smeltpunt

VAST VAST + VLOEIBAAR VLOEIBAAR

WARMTE WORDT GEBRUIKT OM VASTE STOF OP TE WARMEN

WARMTE WORDT GEBRUIKT OM DE VASTE STOF TE DOEN SMELTEN . HET VAST VERBAND TUSSEN DE DEELTJES WORDT VERBROKEN

OPWARMING

SMELTEN OPWARMING

WARMTE WORDT GEBRUIKT OM VLOEISTOF VERDER OP TE WARMEN

begin smelten

einde smelten



STOLCURVE

Θ (°C)

Tijd (min)

stolpunt

VLOEIBAAR

VAST + VLOEIBAAR VAST

VLOEISTOF WORDT AFGEKOELD

HET VAST VERBAND TUSSEN DE DEELTJES WORDT HERSTELD

AFKOELING STOLLEN AFKOELING

VLOEISTOF WORDT VERDER AFGEKOELD

begin stollen einde stollen



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 stukgesprongen. 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



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.


3.2 Kookverschijnsel

Experiment

Tijd (min) Θ (°C) Tijd (min)

Θ (°C) Tijd (min)

Θ (°C)

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



Diagram

kookcurve van water

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25

tijd (min)

Reeks1



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 enaan het vloeistofoppervlak openbarsten

Kookpunt is specifiek voor alle vloeistoffen

ether 34,5 °C

ethanol 78,5 °C

water 100 °C

kwik 375 °C



Voorstelling deeltjesmodel

vast vast

vloeibaar

vloeibaar

vloeibaar

gas

gas

tijd (min)

Θ (°C)

smeltpunt

kookpunt


3.3 Factoren die de vrije verdampingssnelheid beïnvloeden

Experiment 1

Verdamping is het snelst in het horlogeglas

Waar is de verdamping het snelst?



Hoe groter het verdampingsoppervlak, hoe meer deeltjes er kunnen verdampen, hoe groter de verdampingssnelheid.

Verklaring Welke factor is er verschillend?

We kunnen vaststellen dat de verdampingssnelheid toeneemt alshet vrije

verdampingsoppervlaktoeneemt.

vrije verdampingsoppervlak

Verdamping is het snelst in de beker die we opwarmen.

25 ml water

25 ml water



Experiment 2



We kunnen vaststellen dat de verdampingssnelheid toeneemt alsde temperatuur toeneemt.

De temperatuur



lage temperatuur hoge temperatuur

Hoe 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 ont- snappen, hoe groter de verdampingssnelheid



Schematisch Temperatuur

snelheid deeltjes

meer botsingen

meer kans dat deeltjes vloeistofoppervlak verlaten

verdampingssnelheid



Experiment 3

Lucht overblazen

Laten staan

10 ml ether

10 ml ether

Verdamping is het snelst in de petrischaal waar we lucht overblazen




Experiment 3


We kunnen vaststellen dat de verdampingssnelheid toeneemt als

luchtverversingde toeneemt

luchtverversing

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

Experiment 4

10 ml ether

10 ml water

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




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

Opdrachten



1. Vul de zinnen bij de figuren aan. Kies uit: het verdampingsoppervlak vergroot de temperatuur toeneemt de luchtverversing toeneemt

de massa van de vloeistof toeneemt de aard van de vloeistof de kleur van de vloeistof

De verdampingssnelheid neemt toewanneer

temperatuur toeneemt


verdampingsoppervlak

vergroot

Opdrachten



1. Vul de zinnen bij de figuren aan. Kies uit: het verdampingsoppervlak vergroot de temperatuur toeneemt de luchtverversing toeneemt

de massa van de vloeistof toeneemt de aard van de vloeistof de kleur van de vloeistof


de luchtverversing toe-

De verdampingssnelheid hangt afvan de aard van de vloeistof

neemt

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

piepschuim

waterdruppelether

Water is bevroren

Ehter ontrekt warmte aan het water om te kunnen verdampen

Documents

Thema 3: Materiemodel 3. Faseovergangen Experiment 1. Verwarm in een beker een kleine hoeveelheid water Waarneming: Boven de beker ontstaat waterdamp Besluit: