--- title: "Vaste stoffen, vloeistoffen, gassen" book: "Natuurkunde basisschool en onderbouw" subject: physics language: nl chapter: 14 exercises: 11 source: https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/14-vaste-stoffen-vloeistoffen-gassen --- # Hoofdstuk 14 — Vaste stoffen, vloeistoffen, gassen Een steen, een glas melk, de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) in een ballon: drie soorten stof die zich op drie volkomen verschillende manieren gedragen. Vorig jaar liet water ons zijn drie toestanden zien; dit jaar ontdekken we dat *alles* zich in een van deze drie toestanden bevindt — en dat elke toestand strenge regels heeft. ## 14.1 Drie families van stof Alle stof in de wereld valt in drie families te sorteren, die de drie *toestanden* heten: vast zoals de steen, vloeibaar zoals de melk, gasvormig zoals de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air). IJs, water en damp waren ons eerste voorbeeld: één stof op bezoek bij alle drie de families. Laten we nu de regels van elke familie leren. ## 14.2 Vaste stoffen houden hun vorm **Definitie 14.1 (Vaste stof).** Een *vaste stof* is stof die haar eigen vorm houdt. Een sleutel houdt zijn zigzag in je zak, in een la of onder water. Je kunt een vaste stof tussen twee vingers vasthouden, en door haar te verplaatsen verandert er niets aan hoe ze eruitziet. Sommige vaste stoffen zijn hard (steen), sommige zacht (brood), sommige buigzaam (een elastiekje) — maar met rust gelaten houdt elk zijn vorm. **Voorbeeld 14.2 (Een vaste stof van korrels).** Zand lijkt de regel te breken: uit een emmer gegoten neemt het de vorm van zijn hoopje aan, bijna als een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid). Maar kijk goed: zand is een menigte piepkleine vaste korrels, en *elke korrel* houdt zijn vorm volmaakt. Bloem, suiker en rijst halen dezelfde truc uit — menigtes kleine vaste stoffen die samen stromen terwijl elk lid vast blijft. ## 14.3 Vloeistoffen stromen — maar houden hun hoeveelheid **Definitie 14.3 (Vloeistof).** Een *vloeistof* is stof die stroomt: ze heeft geen eigen vorm en neemt de vorm aan van de houder waarin ze zit. Maar een vloeistof houdt haar *hoeveelheid*: giet een vol glas melk in een kom en het is nog steeds dezelfde hoeveelheid melk — geen druppel meer of minder, alleen een nieuwe vorm. ![Eén glas melk van houder naar houder gegoten: de vorm gehoorzaamt aan de houder, de hoeveelheid gehoorzaamt aan niemand.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/fig-7c9d11d48a43.svg) *Eén glas melk van houder naar houder gegoten: de vorm gehoorzaamt aan de houder, de hoeveelheid gehoorzaamt aan niemand.* **Propositie 14.4 (Een rustende vloeistof ligt waterpas).** Het oppervlak van een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) in rust is altijd vlak en waterpas — evenwijdig aan de vloer. Kantel de fles: het water erin kantelt niet mee; het oppervlak blijft waterpas terwijl de fles overhelt. ![Kantel de fles zoveel je wilt: het wateroppervlak weigert mee te kantelen. Een rustende vloeistof ligt altijd waterpas.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/fig-cd825e0e7865.svg) *Kantel de fles zoveel je wilt: het wateroppervlak weigert mee te kantelen. Een rustende [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) ligt altijd waterpas.* **Voorbeeld 14.5 (Het waterpas aan het werk).** Bouwvakkers gebruiken deze wet elke dag: hun *waterpas* is een klein venstertje [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) met één luchtbel; zit de bel tussen haar streepjes, dan ligt de plank net zo waterpas als de [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) erin. En kijk bij het ontbijt naar het sap in een gekantelde pak: hoe je het ook kantelt, het oppervlak binnenin blijft vlak en waterpas — tot het de schenktuit vindt. ## 14.4 Gassen vullen alles **Definitie 14.6 (Gas).** Een *gas* is stof die zich uitspreidt tot ze *alle* ruimte vult die ze krijgt. [Lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) is een gas: stop het in een fles en het vult de fles tot in elke hoek; open de fles in een grotere kamer, en het verspreidt zich ook daardoorheen. Een gas heeft geen eigen vorm en geen eigen rustplaats — bied het meer ruimte, en het neemt alles. **Voorbeeld 14.7 (De reizende parfum).** Iemand opent een flesje parfum aan de ene kant van de kamer. Even later merken neuzen aan de *andere* kant het op. Het parfumgas bleef niet beleefd bij zijn flesje: eenmaal vrijgelaten verspreidde het zich door alle [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) in de kamer, van hoek tot hoek — precies wat de familie van de gassen altijd doet. ![Een gas op vrije voeten: losgelaten in één hoek verspreidt het zich tot het de hele kamer vult.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/fig-fd2005a4229d.svg) *Een [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) op vrije voeten: losgelaten in één hoek verspreidt het zich tot het de hele kamer vult.* ![De meeste gassen zijn onzichtbaar — maar niet allemaal. Deze dichtgesmolten glazen buis bevat broom, een gas met een echte bruinoranje kleur: je kunt zien hoe het elke hoek van zijn houder vult, tot tegen het glas aan. Foto: James St. John, CC BY 2.0 (bijgesneden).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/img-e1578863ccef.jpg) *De meeste gassen zijn onzichtbaar — maar niet allemaal. Deze dichtgesmolten glazen buis bevat broom, een [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) met een echte bruinoranje kleur: je kunt *zien* hoe het elke hoek van zijn houder vult, tot tegen het glas aan. *Foto: James St. John, CC BY 2.0 (bijgesneden).** **Opmerking 14.8 (De lastige gevallen sorteren).** Sommige stof vraagt om een zorgvuldig oog. Honing stroomt — langzaam, maar ze stroomt, neemt de vorm van haar houder aan en houdt haar hoeveelheid: een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid), alleen een luie. Tandpasta en ketchup stromen als je knijpt: dikke vloeistoffen. Een spons is een [vaste stof](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) vol met [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) gevulde gaatjes. En rook? Piepkleine vaste deeltjes die meeliften op heet [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas). Twijfel je, stel dan de familievragen: houdt het zijn vorm? stroomt het? vult het alle ruimte die het krijgt? ## 14.5 Oefeningen **Oefening 14.1 ★.** Sorteer in de drie families: een muntje; sinaasappelsap; de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) in een band; een houten kraal; olie; het [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) boven het heldere stukje van een kokende pan. **Oplossing van Oefening 14.1.** Vaste stoffen: het muntje, de houten kraal. Vloeistoffen: sinaasappelsap, olie. Gassen: de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) in de band, de onzichtbare damp in het heldere stukje. **Oefening 14.2 ★.** Wat houdt een [vaste stof](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) vast wat een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) niet vasthoudt? Wat houdt een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) vast als ze van glas in kom wordt gegoten? **Oplossing van Oefening 14.2.** Een [vaste stof](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) houdt haar eigen vorm; een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) niet. Van glas in kom gegoten houdt een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) haar *hoeveelheid*. **Oefening 14.3 ★.** Een volle fles limonade wordt in een brede slakom gegoten. Is er nu meer limonade, minder, of evenveel? Wat is er veranderd? **Oplossing van Oefening 14.3.** Evenveel — alleen de vorm is veranderd, van flesvorm naar brede komvorm. **Oefening 14.4 ★.** Teken een aquarium dat half vol water zit: eerst plat op de grond, en daarna gekanteld op één rand. Teken in allebei het wateroppervlak — welke kant ligt het op? **Oplossing van Oefening 14.4.** Op beide tekeningen ligt het wateroppervlak vlak en waterpas, evenwijdig aan de vloer — in het gekantelde aquarium kantelt het oppervlak niet mee met het glas; het water verzamelt zich aan de lage kant. **Oefening 14.5 ★.** Hoe laat het waterpas van een bouwvakker zien dat een plank waterpas ligt? Welke wet uit dit hoofdstuk gebruikt hij daarbij? **Oplossing van Oefening 14.5.** De [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) in het venstertje ligt altijd waterpas, dus laat de bel zien waar “boven” is: staat de bel tussen de streepjes, dan loopt de plank gelijk met de waterpas liggende [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid). Het gebruikt de wet dat een rustende [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) waterpas ligt. **Oefening 14.6 ★.** Waarom bereikt de geur van pannenkoeken je slaapkamer boven? Welke familie is aan het werk, en wat is haar regel? **Oplossing van Oefening 14.6.** De familie van de gassen. De pannenkoekengeur is een [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas), en een [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) verspreidt zich tot het alle ruimte vult die het krijgt — keuken, trap, slaapkamer. **Oefening 14.7 ★.** Zand stroomt als een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid), en toch noemen we het vast. Leg dat uit met [Voorbeeld 14.2](#ex-g3-solids-liquids-gases-sand). **Oplossing van Oefening 14.7.** Zand is een menigte piepkleine vaste korrels. De menigte stroomt en neemt de vorm van haar hoopje aan, maar elke korrel houdt zijn eigen vorm volmaakt — dus elke korrel is een echte [vaste stof](#def-g3-solids-liquids-gases-solid). **Oefening 14.8 ★.** Honing doet er een hele minuut over om van de lepel te lopen. Vast of vloeibaar? Stel de familievragen van [Opmerking 14.8](#rem-g3-solids-liquids-gases-tricky) en geef antwoord. **Oplossing van Oefening 14.8.** Ze stroomt (langzaam), neemt de vorm van haar houder aan en houdt haar hoeveelheid: honing beantwoordt de vragen als een [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) — een luie. **Oefening 14.9 ★.** Welke familie: houdt haar eigen vorm? neemt de vorm van haar houder aan maar houdt haar hoeveelheid? neemt alle ruimte die ze krijgen kan? Noem van elke familie één lid uit jouw keuken. **Oplossing van Oefening 14.9.** Houdt haar vorm: [vaste stof](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) (een lepel). Neemt de vorm van de houder aan maar houdt haar hoeveelheid: [vloeistof](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) (melk). Neemt alle ruimte: [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) (de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) in de keuken). **Oefening 14.10 ★★.** Een ijsblokje (vast) [smelt](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/9-ijs-water-damp#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze) tot water (vloeibaar), dat de zomerzon opdroogt tot onzichtbaar vliegend water ([gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas)). Welke familieregel sneuvelt bij elke stap: wat houdt de stof niet langer vast als ijs [smelt](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/9-ijs-water-damp#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze)? en als water [verdampt](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/9-ijs-water-damp#def-g2-ice-water-steam-evapcond)? **Oplossing van Oefening 14.10.** Als ijs [smelt](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/9-ijs-water-damp#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze), houdt de stof haar eigen *vorm* niet langer vast (maar wel haar hoeveelheid). Als water [verdampt](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/9-ijs-water-damp#def-g2-ice-water-steam-evapcond), houdt ze zelfs haar *rustplaats* niet meer: als [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) verspreidt ze zich over alle ruimte die er is. **Oefening 14.11 ★★.** Een ballon wordt opgeblazen en dichtgeknoopt. Mira zegt dat de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) erin “ballonvormig is, dus een [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) heeft wel degelijk een vorm”. Leg uit wat de vorm werkelijk geeft, en wat de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) zou doen op het moment dat de ballon knapt. **Oplossing van Oefening 14.11.** Het rubbervel geeft de vorm: het is een uitgerekte vaste kooi, en de samengeperste [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) vult elke hoek van de vorm die die kooi aanneemt. Laat de ballon knappen, en de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) verspreidt zich onmiddellijk door de hele kamer — wat laat zien dat ze nooit een eigen vorm heeft gehad.