Alle boeken

Professioneel

Apps Over Coach Inloggen Begin met lezen

Natuurkunde · Begrippenlijst

Wat is Microscopische en macroscopische schaal?

Definitie 20.1 Universitaire natuurkunde — jaar 1 · Hoofdstuk 20 — Kinetische theorie en het ideale gas

Op de microscopische schaal bestaat materie uit moleculen: 1 mol1\,\mathrm{mol} bevat er NA=6.02×1023 N_A = 6.02 \times 10^{23}\,, elk ongeveer 0.3 nm0.3\,\mathrm{nm} groot; in een gas onder gewone omstandigheden liggen zij 3 nm3\,\mathrm{nm} uit elkaar, bewegen zij met honderden meters per seconde en botsen zij ongeveer elke 70 nm70\,\mathrm{nm}. Op de macroscopische schaal wordt een systeem beschreven door enkele toestandsgrootheden — druk PP, volume VV, temperatuur TT, hoeveelheid stof nn — die gemiddelden zijn over enorme aantallen moleculen. Een grootheid is extensief als zij verdubbelt wanneer het systeem verdubbelt (VV, nn, massa, energie), en intensief als zij dat niet doet (PP, TT, dichtheid).

Voorbeelden

Voorbeeld 20.8 (Getallen voor lucht)

Stikstof bij 300 K300\,\mathrm{K}: u=3×8.314×300/0.028=517 m/su = \sqrt{3 \times 8.314 \times 300/0.028} = 517\,\mathrm{m}/\mathrm{s}; waterstof, 1930 m/s1930\,\mathrm{m}/\mathrm{s}; hoe zwaarder, hoe trager, als 1/M1/\sqrt M. Bij 1 bar1\,\mathrm{bar} en 300 K300\,\mathrm{K} is n∗=P/kBT=2.4×1025 m−3n^* = P/k_BT = 2.4 \times 10^{25}\,\mathrm{m}^{-3}: 24 L24\,\mathrm{L} per mol, 2.7×1022 2.7 \times 10^{22}\, moleculen in een liter. Een klaslokaal van 200 m3200\,\mathrm{m}^{3}: 8300 mol8300\,\mathrm{mol}, 240 kg240\,\mathrm{kg} lucht.

Lees in het hoofdstuk →