Gemiddelde snelheid van moleculen van een gas

Natasja stelde deze vraag op 17 juni 2011 om 18:32.

In mijn lesboek staat het volgende:

'Daling van de temperatuur betekent dus niets anders dan het afnemen van de gemiddelde snelheid van de moleculen (als we een bepaald soort gas beschouwen waarvan de temperatuur daalt, neemt de kinetische energie van de moleculen af). Omdat de massa an de moleculen constant blijft, is de afgenomen gemiddelde snelheid bepalend voor de lagere kinetische energie. We mogen dus ook de gemiddelde snelheid als maat voor de temperatuur nemen. Pas wanneer we gassen met elkaar vergelijken, kunnen we beter de kinetische energie als uitgangspunt nemen.'

Ik begrijp dit stukje niet helemaal:

Neemt de gemiddelde snelheid van de moleculen van een gas niet af bij daling van de temperatuur? Bij de faseovergang van gas naar vloeibaar neemt de snelheid toch ook af?

Waarom kan bij gassen beter de kinetische energie als maat genomen worden?

Ik weet dat alle gassen evenveel uitzetten per graad temperatuurstijging, maar dat heeft hier toch niks mee te maken?

P.s. weet niet of ik deze vraag in de juiste categorie heb gedaan...

Alvast bedankt,

Vr.gr. Natasja

 

Reacties

Jan op 17 juni 2011 om 19:52

Natasja, 17 jun 2011

Neemt de gemiddelde snelheid van de moleculen van een gas niet af bij daling van de temperatuur?  


Ja, dat doet 'ie. Precies de reden dat je die gemiddelde snelheid als een maat voor de temperatuur zou kunnen gebruiken. Niet een mooi rechtlijnig verband overigens. Maar temperatuur uitgezet tegen v² geeft wél een fraaie rechte door de oorsprong (voor een ideaal gas dan toch).  

En dat is eigenlijk precies wat je boek beweert.

Duidelijk nu?

Groet, Jan

Natasja op 17 juni 2011 om 21:05

Bedankt voor uw reactie, maar daarmee is mijn vraag nog niet helemaal beantwoord.

Er staat dat je bij gassen beter de kinetische energie als maat voor de temperatuur kan nemen.

Mijn vraag is:

Waarom zou je bij gassen de kinetische energie als maat moeten nemen en waarom zou je niet de gemiddelde snelheid als maat kunnen nemen?

Ook bij gassen blijft toch de massa van de moleculen gelijk bij daling of stijging van de temp.? Waarom zou je dan ook niet (gewoon) de gemiddelde snelheid als maat kunnen gebruiken?

U zegt:

'Precies de reden dat je die gemiddelde snelheid als een maat voor de temperatuur zou kunnen gebruiken.'

Eigenlijk spreekt u het boek dus tegen.....?

 

Gr. Natasja

Jan op 17 juni 2011 om 21:57

Er staan twee verschillende situaties in je tekst:

1) zolang je één gas bekijkt betekent een hogere snelheid ook een hogere temperatuur.

2) "Pas wanneer we gassen met elkaar vergelijken, kunnen we beter de kinetische energie als uitgangspunt nemen."

Ga je twee verschillende gassen vergelijken, dan krijg je een probleem met systeem 1. Meet je bij beide gassen een gelijke (gemiddelde) snelheid dan wil dat nog niet zeggen dat de temperatuur gelijk is. Nemen we bijvoorbeeld helium met een relatieve molecuulmassa van 4u en stikstofgas met een molecuulmassa van 28 u. De kinetische energie van de stikstofmoleculen is 7x zo groot als de gemiddelde snelheden gelijk zijn.

Zat daar je gedachtenblok?

Groet, Jan

 

Natasja op 17 juni 2011 om 22:32

Bedankt!

Ja, dat was het probleem.

Dus dan zit het verschil (ook) in de massa en moet je dus de kinetische energie als maat nemen. Omdat de massa en de gemiddelde snelheid samen de kinetische energie bepalen. Als je dan 2 stoffen gaat vergelijken moet je met de gemiddelde snelheid, maar ook met de massa rekening houden. Anders ben je appels met peren aan het vergelijken?

Geldt dit dan ook voor vaste stoffen en vloeistoffen?  :

Dus bij het beschouwen van 1 stof (vast, vloeibaar of gas), kun je de gemiddelde snelheid als maat nemen.

Maar bij het vergelijken van 2 stoffen, (2 vaste stoffen, 2 vloeistoffen of 2 gassen) kun je beter de kinetische energie als maat nemen.

Zoiets? Denk ik in de goeie richting?

 

Gr. Natasja

Jan op 17 juni 2011 om 22:40

Eigenlijk is hem dat helemaal. Alleen speelt in vaste stoffen en ook in vloeistoffen die snelheid van het molecuul als geheel nauwelijks een rol, en gaat het eerder om de kinetische energie die inwendig IN het molecuul zit.

Zie http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?showtopic=121459  (afbeelding 1)

Dat is ook de belangrijkste reden dat de algemene gaswet eigenlijk alleen toegepast mag worden op ideale gassen.

Natasja op 17 juni 2011 om 23:01

Ok, helemaal duidelijk!

Bedankt voor weer een goede uitleg en alweer een supersnelle reactie!

Gr. Natasja

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft vijf appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)