Springen naar inhoud

[natuurkunde] waarom neemt de kinetische energie toe als een gas uitzet?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

ned118

    ned118


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 april 2009 - 18:40

Als we de eerste hoofdwet van thermodynamica hebben:

Q=ΔEkin+ΔEpot+W

Waarbij Q de warmte is en W de uitwendige arbeid.

Hoe leg je uit dat de kinetische energie afneemt(en dus ook de temperatuur) als een gas uitzet?
Het liefst in combinatie met molecuultheorie. Ik leg uit kinetische energie is hoe hard/snel de moleculen bewegen, hoe hoger de temperatuur, hoe groter de kinetische energie.

Veranderd door Jan van de Velde, 26 april 2009 - 19:35


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44892 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 april 2009 - 19:33

Dag Ned118, welkom ;) op het forum Huiswerk en Practica.

Jij wilt vlot hulp. Dat is alleen goed mogelijk als je daar zelf wat voor doet.

Naast de algemene regels van dit forum hebben we voor dit huiswerkforum een paar speciale regels en tips.
Die vind je in de huiswerkbijsluiter

In die huiswerkbijsluiter staat bijvoorbeeld:

Quote

VAKGEBIED-TAGS
Plaats het vakgebied waarop je vraag betrekking heeft tussen rechte haken in de titel.
bijv: [biologie] of [frans]. Zo blijft dit huiswerkforum overzichtelijk.

Hebben we even voor je gedaan. Denk je er de volgende keer zťlf aan??

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Lapzwans

    Lapzwans


  • >100 berichten
  • 145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 april 2009 - 20:14

Als een gas uitzet, neemt de afstand tussen de moleculen in dat gas toe. Door de aantrekkende Vanderwaals krachten tussen de moleculen, neemt de potentiŽle energie toe. Als er verder geen energie aan het systeem wordt onttrokken of wordt toegevoegd, geldt er behoud van energie. De toenemende potentiŽle energie heeft daarom een afnemende kinetische energie tot gevolg en dus een afnemende temperatuur.

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44892 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 april 2009 - 20:21

Als een gas uitzet, neemt de afstand tussen de moleculen in dat gas toe. Door de aantrekkende Vanderwaals krachten tussen de moleculen, neemt de potentiŽle energie toe. Als er verder geen energie aan het systeem wordt onttrokken of wordt toegevoegd, geldt er behoud van energie. De toenemende potentiŽle energie heeft daarom een afnemende kinetische energie tot gevolg en dus een afnemende temperatuur.

is de hele gaswet er niet juist op gebaseerd dat de gasmoleculen onderling juist GEEN (dan wel verwaarloosbare)aantrekkingskrachten op elkaar uitoefenen? Die vanderwaalskracht speelt gezien de afstanden tussen moleculen in een gas overigens inderdaad een verwaarloosbare rol, althans bij gewone gassen, en redelijke drukken.


Hoe leg je uit dat de kinetische energie afneemt(en dus ook de temperatuur) als een gas uitzet?

1) Gooi een stuiterbal met 20 m/s tegen de achterkant van een stilstaande vrachtwagen. Ga uit van volledige elasticiteit. Met welke snelheid komt de bal terug?
2) Zelfde proefje, maar nu rijdt de vrachtwagen met 10 m/s van je vandaan..........

(NB: als je elke seconde een miljoen stuiterballen tegen die vrachtwagen gooit gaat die ook wel rijden hoor)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

ned118

    ned118


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 april 2009 - 21:04

is de hele gaswet er niet juist op gebaseerd dat de gasmoleculen onderling juist GEEN (dan wel verwaarloosbare)aantrekkingskrachten op elkaar uitoefenen? Die vanderwaalskracht speelt gezien de afstanden tussen moleculen in een gas overigens inderdaad een verwaarloosbare rol, althans bij gewone gassen, en redelijke drukken.


Het gaat hier niet over de ideale gaswet. Bij de ideale gaswet is er inderdaad geen aantrekkende kracht, maar dit is geen ideaal gas.

dat met die stuiterballen, wat heeft dat met dit te maken, dat snap ik niet echt?


ok ik zal even de regels lezen. dat had ik nog niet gedaan....

En bedankt lapzwans, dat is wel logisch ;)

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44892 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 april 2009 - 21:09

Het gaat hier niet over de ideale gaswet. Bij de ideale gaswet is er inderdaad geen aantrekkende kracht, maar dit is geen ideaal gas.

dat met die stuiterballen, wat heeft dat met dit te maken, dat snap ik niet echt?

Je kunt een gasmolecuul als een nagenoeg ideale stuiterbal beschouwen. En de achterkant van de vrachtwagen als de wijkende zuiger.

En bedankt lapzwans, dat is wel logisch ;)

Je mag Lapzwans evengoed bedanken voor de moeite, maar wat hij zegt is geenszins logisch. De Vanderwaalskrachten tussen gasmoleculen mag je gevoeglijk verwaarlozen, behalve in extreem samengeperste gassen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Lapzwans

    Lapzwans


  • >100 berichten
  • 145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 april 2009 - 23:24

Ik denk dat je je in deze beter achter Jan kunt scharen, ik schreef slechts wat ik mij meende te herinneren van de middelbare school ;)

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44892 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 april 2009 - 08:13

ik schreef slechts wat ik mij meende te herinneren van de middelbare school :P

Ik denk dat wat jij je herinnert is dat die vanderwaalskrachten mede verantwoordelijk zijn voor het feit dat er geen ideale gassen zijn, en dat reŽle gassen dus sterkere of minder sterke afwijkingen (p∑V/n∑R∑T ;) 1) van die ideale gaswetten vertonen, die vooral in extremere omstandigheden tot uiting komen.

Daar heb je overigens bij de vraag

Hoe leg je uit dat de kinetische energie afneemt(en dus ook de temperatuur) als een gas uitzet?

in principe niets mee te maken, want dat geldt ůůk in die extremere omstandigheden. De afwijking zit er dan slechts in hoe stťrk die temperatuur daalt bij een zekere volumetoename. Het zal Šltijd zo zijn dat gasmoleculen die tegen een wijkende zuiger botsen met geringere snelheid van de zuiger terugkomen, zie de berekening met de stuiterballen en de vrachtwagen. Gemiddeld geringere snelheid betekent gemiddeld geringere kinetische energie van de gasmoleculen betekent dat het gas als geheel een lagere temperatuur krijgt.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

ned118

    ned118


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 april 2009 - 09:32

ah thnx, dan wordt mij een hoop duidelijker!

#10

ned118

    ned118


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 mei 2009 - 16:57

Stel je hebt een spuitbus met vloeistof onder hoge druk erin. Hoe komt het dat de kinetische energie afneemt als je de vloeistof eruit spuit?

Ik weet wel dat het proces zo snel is dat het een adiabatisch proces is. En dat de vloeistof uitzet en daardoor de potentiele energie toeneemt en de arbeid positief is. Dan heb je dus van de 1e hoofdwet: 0=verandering potentiele energie+ verandering kinetische energie+ uitwendige arbeid. Daardoor moet de kinetische energie wel negatief zijn en dus afnemen. Maar waarom neemt die af?

#11

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 mei 2009 - 17:03

Dat heb je toch zojuist uitgelegd in de zinnen daarvoor? Naar wat voor 'diepere reden' dan de thermodynamische wetten ben je op zoek?
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#12

ned118

    ned118


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 mei 2009 - 17:36

ik zou het graag met molecuultheorie uitleggen, maar ik kan niet verzinnen hoe dat moet...

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44892 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 mei 2009 - 17:50

Maar waarom neemt die af?

of een gas nou een zuiger wegdrukt, of een vloeistofniveau, wat is't verschil?
zie verder de stuiterballen
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures