Naar inhoud springen

Toestandsvergelijking: verschil tussen versies

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Geen bewerkingssamenvatting
→‎Voorbeelden: minus dubb. cat.
 
(5 tussenliggende versies door 4 gebruikers niet weergegeven)
Regel 1: Regel 1:
'''Toestandsvergelijkingen''' zijn vergelijkingen die het verband uitdrukken tussen verschillende grootheden die [[toestandsfunctie]]s zijn, zoals [[temperatuur]], [[inhoud (volume)|volume]] en [[Druk (grootheid)|druk]], waardoor een thermodynamisch systeem wordt bepaald.
Een '''toestandsvergelijking''' is een [[wiskundige vergelijking]] die het verband uitdrukt tussen verschillende grootheden van een systeem die [[toestandsfunctie]]s zijn, zoals [[temperatuur]], [[inhoud (volume)|volume]] en [[Druk (grootheid)|druk]], de [[natuurkundige grootheid|grootheden]] waardoor een [[thermodynamisch systeem]] wordt bepaald.


De algemene gedaante van een toestandsvergelijking voor een homogeen systeem is
De algemene gedaante van een toestandsvergelijking voor een homogeen systeem is


:<math>f(P,V,T) = 0</math>
:<math>f(p,V,T) = 0</math>


met P = druk, V = volume, T = temperatuur.
met ''p'' de druk, ''V'' het volume en ''T'' de temperatuur.


==Voorbeelden==
==Voorbeelden==
*Voor een [[ideaal gas]] is dit de [[algemene gaswet]] of wet van Boyle-Gay Lussac:
*Voor een [[ideaal gas]] is de toestandsvergelijking die van de [[algemene gaswet]] of wet van Boyle-Gay Lussac:


:<math>P V = n R T \,</math>
:<math>p V = n R T</math>


met n = chemische hoeveelheid gas (in [[mol (eenheid)|mol]]) en R de [[gasconstante]] (8,314472 [[Joule|J]]·[[Kelvin (eenheid)|K]]<sup>−1</sup>mol<sup>−1</sup>).
met ''n'' de hoeveelheid stof (in [[mol (eenheid)|mol]]) en ''R'' de [[universele gasconstante]] (8,314472 [[Joule|J]]·[[Kelvin (eenheid)|K]]<sup>−1</sup>mol<sup>−1</sup>).


*Voor een reëel gas is de [[Van der Waalsvergelijking]] een benaderende toestandsvergelijking:
*Voor een [[reëel gas]] is de [[Van der Waalsvergelijking]] een benaderende toestandsvergelijking:


:<math>\left(P + \frac{an^2}{V^2}\right).\left(V-nb\right) = nRT \,</math>
:<math>\left(p + \frac{an^2}{V^2}\right).\left(V-nb\right) = nRT</math>


met a en b constanten die afhankelijk zijn van het gas, waarbij a de onderlinge aantrekkingskracht van de moleculen voorstelt en b het eigenvolume van de moleculen. Als V groot genoeg is of n klein genoeg (dat wil zeggen als het gas voldoende sterk verdund is), herleidt deze vergelijking zich tot de algemene gaswet.
met ''a'' en ''b'' constanten die afhankelijk zijn van het gas, waarbij ''a'' de [[cohesie (natuurkunde)|onderlinge aantrekkingskracht]] van de moleculen voorstelt en ''b'' het eigen volume van de moleculen. Als ''V'' groot genoeg is of ''n'' klein genoeg (met andere woorden: als het gas voldoende sterk verdund is) herleidt deze vergelijking zich tot de algemene gaswet.


[[Categorie:Natuurkunde]]
[[Categorie:Thermodynamica]]
[[Categorie:Thermodynamica]]

Huidige versie van 17 feb 2024 om 22:34

Een toestandsvergelijking is een wiskundige vergelijking die het verband uitdrukt tussen verschillende grootheden van een systeem die toestandsfuncties zijn, zoals temperatuur, volume en druk, de grootheden waardoor een thermodynamisch systeem wordt bepaald.

De algemene gedaante van een toestandsvergelijking voor een homogeen systeem is

met p de druk, V het volume en T de temperatuur.

met n de hoeveelheid stof (in mol) en R de universele gasconstante (8,314472 J·K−1mol−1).

met a en b constanten die afhankelijk zijn van het gas, waarbij a de onderlinge aantrekkingskracht van de moleculen voorstelt en b het eigen volume van de moleculen. Als V groot genoeg is of n klein genoeg (met andere woorden: als het gas voldoende sterk verdund is) herleidt deze vergelijking zich tot de algemene gaswet.