Toestandsvergelijking: verschil tussen versies
Geen bewerkingssamenvatting |
→Voorbeelden: minus dubb. cat. |
||
(5 tussenliggende versies door 4 gebruikers niet weergegeven) | |||
Regel 1: | Regel 1: | ||
''' |
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( |
:<math>f(p,V,T) = 0</math> |
||
met |
met ''p'' de druk, ''V'' het volume en ''T'' de temperatuur. |
||
==Voorbeelden== |
==Voorbeelden== |
||
*Voor een [[ideaal gas]] is |
*Voor een [[ideaal gas]] is de toestandsvergelijking die van de [[algemene gaswet]] of wet van Boyle-Gay Lussac: |
||
:<math> |
:<math>p V = n R T</math> |
||
met n |
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( |
:<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 |
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.
Voorbeelden
[bewerken | brontekst bewerken]- Voor een ideaal gas is de toestandsvergelijking die van de algemene gaswet of wet van Boyle-Gay Lussac:
met n de hoeveelheid stof (in mol) en R de universele gasconstante (8,314472 J·K−1mol−1).
- Voor een reëel gas is de Van der Waalsvergelijking een benaderende toestandsvergelijking:
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.