Wet van Boyle

Laura stelde deze vraag op 02 maart 2020 om 18:45.

 Hallo, 

ik kom niet helemaal uit het volgende:

  1. de druk in een tank bedraagt 600 kPA, het volume 200 m3 en de temperatuur = 288K. 
    Als het volume vergroot wordt naar 400 m3 en de temperatuur daalt daarbij naar 240k. Wat wordt dan de nieuwe druk? 

Reacties

Arno op 02 maart 2020 om 19:03
De wet van Boyle geldt alleen bij constante temperatuur. Je moet hier de algemene gaswet toepassen.
Laura op 02 maart 2020 om 19:05
Wat houdt de algemene gaswet in? 
Jan van de Velde op 02 maart 2020 om 19:18
Dag Laura,

die wet beschrijft het verband tussen druk, volume, temperatuur en aantal moleculen van een hoeveelheid (ideaal) gas. 



met 
p= druk (in Pa)
V= volume (m³)
n= hoeveelheid gasmoleculen (mol)
R= gasconstante (8,3145 J/(mol K) )
T= temperatuur (K) 

Daaruit zijn de misschien bij jou wel bekende wetten van bijv Boyle of Gay-Lussac afgeleid.

Groet, Jan
Laura op 02 maart 2020 om 19:21
Ja, dit was bekend bij mij maar toch kom ik niet uit de berekening.. 
Theo de Klerk op 02 maart 2020 om 19:29
>de druk in een tank bedraagt 600 kPA, het volume 200 m3 en de temperatuur = 288K. Als het volume vergroot wordt naar 400 m3 en de temperatuur daalt daarbij naar 240k. Wat wordt dan de nieuwe druk? 

pV=nRT   bij vaste (n) hoeveelheid gas. nR is constant,  pV/T daarmee ook, voor elke de combinatie van p, V en T die op nR uitkomt.
Begin:
p= 600 kPa
V = 200 m3
T = 288 K

Eindtoestand:
p = ?
V = 400 m3
T = 240 K

Dus vul de waarden eens in... alleen p is onbekend.
laura op 02 maart 2020 om 20:01
Sorry maar ik begrijp echt niet hoe ik dit moet berekenen.. 
Jan van de Velde op 02 maart 2020 om 20:36
dag laura,


p * V = n * R * T

in begintoestand dus 
600 000 x 200 = n x R x 288

herschrijf tot



in eindtoestand dus
 p x 400 = n x R x 240 

herschrijf op vergelijkbare wijze



de linkerleden zijn beide gelijk aan nR en dus ook gelijk aan elkaar:



los op voor p.

groet, Jan
laura op 02 maart 2020 om 20:50
694 ? 
Jan van de Velde op 02 maart 2020 om 20:55
Verre van :( 

reken eerst dat linkerlid (dat stuk links van het =teken) eens uit? 
Laura op 02 maart 2020 om 20:59
416666
Jan van de Velde op 02 maart 2020 om 21:04
dan zijn we nu dus zo ver:



hoe ga jij dan hiermee verder? 
Laura op 02 maart 2020 om 21:19

416666 x 400 :240 = 694443 ? 
Jan van de Velde op 02 maart 2020 om 21:22
nee :(

en dat kun je ook checken door je uitkomst in te vullen in de oorspronkelijke formule. 

probeer deze eens:

Laura op 02 maart 2020 om 21:27

8 X 3 : 6 ? 

250000 x 400 : 240 ? 

Jan van de Velde op 02 maart 2020 om 21:32
ja zoiets, 

rechts moet die x 3 weg bij die p, beide zijden dus : 3
rechts moet ook die : 6 weg bij die p, beide zijden dus x 6

p= 4 : 3 x 6 = 8


rechts moet die x 400 weg bij die p, beide zijden dus : 400
rechts moet ook die : 240 weg bij die p, beide zijden dus x 240

p= 416 667 :400 x 240 = 250 000 Pa
Jan van de Velde op 02 maart 2020 om 21:35
Trek eens een regenachtige zondag uit voor dit microcursusje formules herschrijven:

https://www.wetenschapsforum.nl/viewtopic.php?f=58&t=93336

er zit een flink gat in je algebraïsche vaardigheden dat je, als je er niks aan doet, alleen maar meer en meer problemen gaat opleveren.

groet, Jan
Laura op 02 maart 2020 om 21:36
Super bedankt!
Arno op 03 maart 2020 om 10:08
Nog even een opmerking met betrekking tot de algemene gaswet: deze is te schrijven als 
We kunnen dit ook schrijven als 
met p1 = 600 kPa = 600 000 Pa, V1 = 200 m³, T1 = 288 K, V2 400 m³, T2 = 240 K. Om p2 te vinden maak je gebruik van de eigenschap dat uit a/b = c/d volgt dat a·d = b·c. Kijk nu eens of je hiermee de gevraagde druk kunt vinden.  
mark op 22 maart 2020 om 08:25

p.V / T = constant ( of constante van Boyle gay lussac)


Kan iemand mij helpen wat constant betekent?

En wat kan ik uitrekenen met de uitkomst van constant?

Alvast bedankt!

Jan van de Velde op 22 maart 2020 om 10:04
dag Mark,

dat betekent dat de uitkomst van dat sommetje p•V/T altijd hetzelfde is, zolang tenminste het aantal gasmoleculen in het vat niet verandert.  

bijvoorbeeld, met simpele getalletjes:

een vat met een druk van 20 Pa, een volume van 3 m³ en een temperatuur van 15 K 

p•V/T = 20 x 3 / 15 = 4 

dan verandert bijvoorbeeld de temperatuur, die stijgt naar 30 K. Volume van het vat verandert niet. Wat gebeurt er met de druk?

p•V/T is constant, zal dus gelijk blijven aan 4

pnieuw x 3 / 30 = 4

oplossen voor pnieuw geeft pnieuw = 4 x 30/3 = 40 Pa

duidelijk zo?

groet, jan
Theo de Klerk op 22 maart 2020 om 10:24
Als T ook niet verandert, kun je het bij de constante erbij vermenigvuldigen tot een nieuwe constante en krijg je de Wet van Boyle:

pV/T = nR
pV = nRT = constant

en als het volume constant blijft versimpelt het tot de wet van Gay-Lussac:

pV/T = nR
p/T = nR/V = constant
p/T = constant

en net zo als de druk niet verandert:

V/T = nR/p = constant
V/T = constant

In Jans voorbeeld stelt de constante (de waarde van nR) je ook in staat uit te rekenen hoeveel gas in dat volume V zit, namelijk "n" mol. De R is de gasconstante die een natuurconstante is (net als lading van een elektron of lichtsnelheid) en diens waarde kun je opzoeken in BiNaS tabel 7. Bij Jans
nR = 4 
is n = 4/R grammol van het gas. Stel dat het helium is (1 grammol heeft 4 g massa) dan is er dus 4/R * 4 = 16/R gram heliumgas. Voor zuurstof (1 mol Oheeft massa 32 gram) is het 4/R * 32 = 128/R gram

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)