H6 Herhaling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

H6 Herhaling

Van welke faseovergang is hier sprake?

1. Stollen
2. Condenseren
3. Verdampen
4. Rijpen

Fasen en faseovergangen

Temperatuur

• Deeltjes gaan harder trillen bij een hogere temperatuur.
• Deeltjes hebben meer ruimte nodig.
• De stof zet uit.

Temperatuur

Lineaire uitzetting

Kubieke uitzetting

l=l​0​​(1+αΔT)

V=V​0​​(1+γΔT)

l: Lengte na uitzetting (m)

l₀ = Lengte voor uitzetting (m)

α: Lineaire uitzettingscoëfficiënt (K^-1)

ΔT: Temperatuurstijging (K)

V: Volume na uitzetting (m³)

V₀ = Volume voor uitzetting (m³)

γ: Kubieke uitzettingscoëfficiënt (K^-1)

ΔT: Temperatuurstijging (K)

Dichtheid

De dichtheid is de massa van 1 m³ van een stof.

ρ=​V​​m​​

ρ: Dichtheid (kgm^-3)

m: massa (kg)

V: Volume (m³)

Warme olijfolie

In een fles zit 0,45 kg olijfolie. De fles staat in een magazijn bij 20 oC en wordt daarna gebruikt in een restaurant. De temperatuur in de keuken is 35 oC. 

Bereken de verhouding in dichtheid van de olie tussen het moment dat deze nog en in het magazijn staat en waneer deze in de warme keuken staat. 

Je hoeft geen rekening te houden met significantie.

Antwoorden warme olijfolie

Oefening warme olijfolie

Gegevens: Tv = 293 K, Tn = 308 K, m = 0,45 kg, γ= 0,73*10-3 K-1

​ρ​n​​​​ρ​v​​​​=​​V​n​​​​m​​​​​V​v​​​​m​​​​

Oefening warme olijfolie

Gegevens: Tv = 293 K, Tn = 308 K, m = 0,45 kg, γ= 0,73*10-3 K-1

​ρ​n​​​​ρ​v​​​​=​​V​n​​​​m​​​​​V​v​​​​m​​​​=​​V​n​​​​1​​​​​V​v​​​​1​​​​

Oefening warme olijfolie

Gegevens: Tv = 293 K, Tn = 308 K, m = 0,45 kg, γ= 0,73*10-3 K-1

​ρ​n​​​​ρ​v​​​​=​​V​n​​​​m​​​​​V​v​​​​m​​​​=​​V​n​​​​1​​​​​V​v​​​​1​​​​=​V​v​​​​V​n​​​​

Oefening warme olijfolie

Gegevens: Tv = 293 K, Tn = 308 K, m = 0,45 kg, γ= 0,73*10-3 K-1

​V​v​​​​V​n​​​​=​V​v​​​​V​v​​(1+γΔT)​​=1+γΔT

Oefening warme olijfolie

Gegevens: Tv = 293 K, Tn = 308 K, m = 0,45 kg, γ= 0,73*10-3 K-1

1+γΔT=1+0,73⋅10​−3​​⋅15=1,01

​ρ​n​​​​ρ​v​​​​=​V​v​​​​V​n​​​​=1,01

Warmtetransport

Geleiding

• Warmte gaat door de stof heen

Stroming

• Warmte beweegt met een stof mee

Straling

• Infrarode straling

Soortelijkewarmte

De hoeveelheid warmte (energie) die nodig is om 1 kg van een stof 1 oC of 1 K in temperatuur te laten stijgen.

Soortelijke warmte is een stofeigenschap

Q=c⋅m⋅ΔT

Q: Warmte (J)

c: Soortelijke warmte (Jkg-1K-1)

m: Massa (kg)

ΔT: Temperatuurverschil (K)

Warmtecapaciteit

De hoeveelheid warmte die nodig is om een voorwerp 1 oC in temperatuur te laten stijgen.

Warmtecapaciteit is een eigenschap van een voorwerp.

Q=C⋅ΔT

Q: Warmte (J)

C: Warmte (JK-1)

ΔT: Temperatuurverschil (K)

Warmtegeleiding

Warmtestroom is de energie die per seconde door een stof heen gaat. 

P=​d​​λAΔT​​

P: Warmtestroom (Js-1)

λ: Warmtegeleidingscoëfficiënt (Wm-1K-1)

ΔT: Temperatuurverschil (K)

d: Dikte (m)

Halfgeleiders

Geleider: 

• Vrije elektronen kunnen makkelijk door het rooster bewegen.

Isolator: 

• Geen vrije elektronen die kunnen bewegen.

Halfgeleiders

• Bindingselektronen kunnen soms loskomen van het atoom. deze kan dan vrij bewgeen. 

N-type:

• In een siliciumrooster (4 bindingselektronen) wordt fosfor geplaatst (5 bindingselektronen). Er is dus 1 elektron die vrij kan bewegen. 

P-type:

• In een siliciumrooster wordt boor geplaatst (3 bindingselektronen) Er is dus 1 lege plek waar een elektron naar toe kan bewegen. 

Halfgeleiders

Toepassingen van halfgeleiders:

• Diode
• Led
• NTC
• Zonnecel

Deze diode is aangesloten in de ...

1. Sperrichting
2. Doorlaatrichting