11.3 niet-ideale gassen en faseovergangen 2.0

• Industrial design engineering
• WO
• Studiejaar 4

ideaal gas vs niet-ideaal gas

De aangepaste gaswet

Bij een niet-ideaal gas hebben de deeltjes wel volume. De gaswet wordt:

b= volume van een mol deeltjes (m^3)

p= druk (Pa)

V= volume (m^3)

n= hoeveelheid gas (mol)

R= gasconstante (J/(mol*K))

T= temperatuur (K)

p=​V−n⋅b​​n⋅R⋅T​​

ideaal gas vs niet-ideaal gas

vanderwaalsvergelijking

b= volume van een mol deeltjes (m^3)

p= druk (Pa)

V= volume (m^3)

n= hoeveelheid gas (mol)

R= gasconstante (J/(mol*K))

T= temperatuur (K)

a= evenredigheidsconstante van gas 

p=​V−n⋅b​​n⋅R⋅T​​−a(​V​​n​​)​2​​

Kinetische energie en temperatuur

E= kinetische energie (J)

k_B= constante van Boltzmann (J/K)

T= temperatuur (K)

E​kin​​=​2​​1​​⋅m⋅v​2​​=​2​​3​​⋅k​B​​⋅T

Opgave

De kracht waarmee moleculen elkaar aantrekken is genoemd naar de Nederlandse natuurkundige van der Waals die deze kracht voor het eerst nauwkeurig bepaalde. Vanderwaalskracht ontstaat doordat de verdeling van de elektronen verandert als moleculen elkaar dicht naderen. Resultaat van deze veranderde ladingsverdeling is dat er een elektrische aantrekkingskracht ontstaat, ook al zijn de moleculen op zich niet geladen. Leg uit:

a Waarom vanderwaalskrachten in gassen verwaarloosbaar klein zijn.

b Waarom stoffen met een lage molecuulmassa (meestal) een laag kookpunt hebben.

c Waarom vanderwaalskrachten tussen verschillende molecuulsoorten (adhesie) anders

zijn dan tussen moleculen van dezelfde soort (cohesie).