SM3. Thermodynamica

Question 1

Wat geeft een temperatuur fysische gezien weer? (definitie?)

Answer 1

Oplossing;
Temperatuur is een maat voor de bewegingsenergie per molecuul van de moleculen

Question 2

Met hoeveel graden Celsius komt een temperatuursverandering van 1° K overeen?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Een temperatuursverandering van 9/5 °C = 1 K
B)) Een temperatuursverandering van 1 °C = 9/5 K
C)) geen correct antwoord
D)) Een temperatuursverandering van 1 °C = 1 K

Answer 2

Oplossing;
D)) Een temperatuursverandering van 1 °C = 1 K

Question 3

Met hoeveel graden Fahrenheit komt een temperatuursverandering van 1 K overeen?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Een temperatuursverandering van 1°F = 1 K
B)) Een temperatuursverandering van 1 °F = 9/5 K
C)) Een temperatuursverandering van 1 °F = 5/9 K
D)) geen correct antwoord

Answer 3

Oplossing;
C)) Een temperatuursverandering van 1 °F = 5/9 K

Toelichting;
Het makkelijkste zou zijn om hier met een getallenvoorbeeld te werken.

Laten we bijvoorbeeld de temperaturen; 0 °F en 1 °F omvormen van °F naar °C. Hierbij is 0 °F = –160/9 °C en 1 °F = -155/9 °C.
Een temperatuursverandering van 0 °F naar 1 °F is, in °C, een temperatuursverandering van –160/9 °C naar –155/9 °C.
Een temperatuurverschil van 1 °F, komt dus overeen met een temperatuurverschil van (–155/9 – –160/9 =) 5/9 °C.
Vervolgens moeten we deze temperatuursverandering nog omzetten naar Kelvin. Aangezien het aantal Kelvin altijd 273 graden hoger ligt dan het aantal graden Celsius, zal een temperatuursverandering van 5/9 °C ook overeenkomen met een temperatuursverandering van 5/9 K.

Dit had je ook in de omgekeerde richting kunnen doen, bijvoorbeeld door de temperatuur (in °F) te berekenen bij 0 °C (= 32 °F). Daar had je vervolgens 1 °F kunnen bijtellen (= 33 °F), waarna je kan berekenen met hoeveel graden Celsius dit overeenkomt. Ingevuld krijgen we; 33 = C∙9/5 + 32 → 33 – 32 = C∙9/5 → 1 = C∙9/5 → 1/(9/5) = C = 5/9.
Een temperatuursverandering van 32 °F naar 33 °F is (in °C) een temperatuursverandering van 0 °C naar 5/9 °C. Een temperatuurverschil van 1 °F komt dus overeen met een temperatuurverschil van 5/9 °C.

Question 4

Bij welke temperatuur is het aantal graden Celsius gelijk aan het aantal graden Kelvin?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) 40 °C = 40 K
B)) 32 °C = 32 K
C)) - 40 °C = - 40 K
D)) Geen correct antwoord

Answer 4

Oplossing;
D)) Geen correct antwoord

Opmerking(en):
Algemeen: Deze zullen nooit gelijk zijn aan elkaar o.w.v. K = °C+273

Question 5

Wat is latente warmte?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Latente warmte is de aan- of afgevoerde warmte die geen temperatuursverandering als gevolg hebben.
B)) Latente warmte is warmte die ontstaat tijdens straling.
C)) Latente warmte is warmte die tot een temperatuursverandering leidt.
D)) Latente warmte is warmte die ontstaat tijdens conductie.
E)) Latente warmte is warmte die ontstaat tijdens convectie.

Answer 5

Oplossing;
A)) Latente warmte is de aan- of afgevoerde warmte die geen temperatuursverandering als gevolg hebben.

Question 6

Met welk toestel kan men de geproduceerde warmte meten?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Een Kelvinmeter.
B)) Een calorimeter.
C)) Een thermometer.
D)) Een energiemeter.

Answer 6

Oplossing;
B)) Een calorimeter.

Question 7

Wat is warmte? (Definitie)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Warmte is de energie die men in de praktijk moet toevoegen om de temperatuur constant te houden.
B)) Warmte is een temperatuurverschil.
C)) Warmte is het verschil in energie tussen twee temperaturen.
D)) Warmte is de overdracht van energie o.w.v. een temperatuurverschil.
E)) Warmte is de hoeveelheid energie dat een systeem bezit o.w.v. de temperatuur van dat systeem.

Answer 7

Oplossing;
D)) Warmte is de overdracht van energie o.w.v. een temperatuurverschil.

Question 8

Wat geeft de soortelijke warmte van een stof weer? (definitie)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De soortelijke warmte van een stof is de hoeveelheid warmte die nodig is om een temperatuursverandering van 1K te realiseren.
B)) De soortelijke warmte van een stof is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 kg van de stof 1K in temperatuur te doen stijgen.
C)) De soortelijke warmte is de verzamelnaam van convectie, conductie en straling.
D)) De soortelijke warmte is enkel en alleen de warmte die nodig is voor een faseovergang.
E)) De soortelijke warmte is de verzamelnaam van de merkbare warmte en latente warmte.

Answer 8

Oplossing;
B)) De soortelijke warmte van een stof is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 kg van de stof 1K in temperatuur te doen stijgen.

Question 9

Wat geeft de warmtecapaciteit van een stof weer? (definitie)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De warmtecapaciteit van een stof is de hoeveelheid warmte die nodig is om een temperatuursverandering van 1 K te realiseren.
B)) De warmtecapaciteit van een stof is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 kg van de stof 1K in temperatuur te doen stijgen.
C)) De warmtecapaciteit is de verzamelnaam van de merkbare warmte en latente warmte.
D)) De warmtecapaciteit is de hoeveelheid energie dat een systeem instaat is om te leveren.

Answer 9

Oplossing;
A)) De warmtecapaciteit van een stof is de hoeveelheid warmte die nodig is om een temperatuursverandering van 1 K te realiseren.

Question 10

Wat is thermische conductie?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Thermische conductie is warmteoverdracht door het vloeien van deeltjes.
B)) Thermische conductie is warmteoverdracht door een EM-golf.
C)) Thermische conductie is warmteoverdracht door een mechanische golf.
D)) Thermische conductie is warmteoverdracht door het botsen van de moleculen.

Answer 10

Oplossing;
D)) Thermische conductie is warmteoverdracht door het botsen van de moleculen.

Question 11

Wat is thermische convectie?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Thermische convectie is warmteoverdracht door het botsen van de deeltjes.
B)) Thermische convectie is warmteoverdracht door het vloeien van deeltjes.
C)) Thermische convectie is warmteoverdracht door een EM-golf.
D)) Thermische convectie is warmteoverdracht door een mechanische golf.

Answer 11

Oplossing;
B)) Thermische convectie is warmteoverdracht door het vloeien van deeltjes.

Question 12

Wat is thermische straling?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Thermische straling is warmteoverdracht door een mechanische golf.
B)) Thermische straling is warmteoverdracht door een EM-golf.
C)) Thermische straling is warmteoverdracht door het vloeien van deeltjes.
D)) Thermische straling is warmteoverdracht door het botsen van de moleculen.

Answer 12

Oplossing;
B)) Thermische straling is warmteoverdracht door een EM-golf.

Question 13

In welke stof(fen) vindt convectie plaats?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Convectie vindt voornamelijk plaats bij vloeistoffen en gassen, maar ook vaste stoffen.
B)) Convectie vindt voornamelijk plaats bij vaste stoffen.
C)) Convectie vindt plaats bij vaste-, vloeistoffen en gassen.
D)) Convectie vindt plaats bij vloeistoffen en gassen.

Answer 13

Oplossing;
D)) Convectie vindt plaats bij vloeistoffen en gassen.

Question 14

Hoe vindt het transport van hitte plaats bij thermische convectie?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Thermische convectie is het transport van energie door het vloeien van moleculen.
B)) Thermische convectie is het transport van energie door de botsingen van moleculen.
C)) Thermische convectie is het transport van energie door middel van het EM spectrum.

Answer 14

Oplossing;
A)) Thermische convectie is het transport van energie door het vloeien van moleculen.

Question 15

Rankschik de fasen/aggregatietoestanden (vast, vloeibaar en gas) van doorgaans beste warmte isolator naar slechtste warmte isolator. Ter info; om dit exact te kunnen bepalen moet men de thermische geleidbaarheid van de verschillende stoffen kennen, maar ondanks dat kan men toch een algemene veronderstelling maken.
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Gas > Vloeibaar > Vast.
B)) Vloeibaar > Gas > Vast.
C)) Gas > Graniet > Vast.
D)) Vast > Vloeibaar > Gas.
E)) Vloeibaar > Vast > Gas.

Answer 15

Oplossing;
A)) Gas > Vloeibaar > Vast.

Question 16

Bij welke fase(n)/aggregatietoestand(en) kán er spraken zijn van convectie?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Convectie kan plaatsvinden in een middenstof, maar ook indien er geen middenstof aanwezig is.
B)) Convectie kan plaatsvinden in eender welke stof, maar niet in het luchtledige.
C)) Convectie kan enkel plaatsvinden indien er geen middenstof aanwezig is.
D)) Convectie kan enkel plaatsvinden in een vaste stof een vloeistof.
E)) Convectie kan enkel plaatsvinden in een vloeistof en een gas.

Answer 16

Oplossing;
E)) Convectie kan enkel plaatsvinden in een vloeistof en een gas.

Question 17

Wat kan je over de uitzetting van een stof zeggen als de temperatuur toeneemt?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Stoffen zetten altijd uit bij toenemende T.
B)) Stoffen zetten meestal uit bij toenemende T, maar in bepaalde omstandigheden krimpen ze.
C)) Stoffen krimpen altijd bij toenemende T.
D)) Stoffen krimpen meestal bij toenemende T, maar in bepaalde omstandigheden zetten ze uit.

Answer 17

Oplossing;
B)) Stoffen zetten meestal uit bij toenemende T, maar in bepaalde omstandigheden krimpen ze.

Question 18

Hoe verhouden volume en druk zich bij een ingesloten ideaal gas als de temperatuur constant blijft?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Het volume en de druk van een ideaal gas verhouden zich recht evenredig bij constante temperatuur.
B)) Bij een ideaal gas waarvan de temperatuur constant blijft, is er geen constante verhouding tussen het volume en de druk.
C)) Het volume en de druk van een ideaal gas verhouden zich omgekeerd evenredig bij constante temperatuur.

Answer 18

Oplossing;
C)) Het volume en de druk van een ideaal gas verhouden zich omgekeerd evenredig bij constante temperatuur.

Opmerking(en):
Algemeen: “Denk hierbij bijvoorbeeld aan een fietspomp of een spuit. Als je de uitgang afdicht en het volume probeert samen te drukken dan zal de druk stijgen.
In formules; p ∙ V/T = constant, waarbij T = constant.”

Question 19

Hoe verhouden volume en temperatuur zich bij een ingesloten ideaal gas als de druk constant blijft?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Het volume en de temperatuur van een ideaal gas verhouden zich omgekeerd evenredig bij constante druk.
B)) Het volume en de temperatuur van een ideaal gas verhouden zich recht evenredig bij constante druk.
C)) Bij een ideaal gas waarvan de druk constant blijft, is er geen constante verhouding tussen het volume en de temperatuur.

Answer 19

Oplossing;
B)) Het volume en de temperatuur van een ideaal gas verhouden zich recht evenredig bij constante druk.

Opmerking(en):
Algemeen: “Denk hierbij bijvoorbeeld aan een ballon, fietspomp of een spuit. Als je de uitgang afdicht en het gas daarin opwarmt dan zal het gas willen uitzetten. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een fietspomp of een spuit.
In formules; p ∙ V/T = constant, waarbij p = constant.”

Question 20

Hoe verhouden druk en temperatuur zich bij een ingesloten ideaal gas als het volume constant blijft?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De druk en de temperatuur van een ideaal gas verhouden zich recht omgekeerd bij constant volume.
B)) De druk en de temperatuur van een ideaal gas verhouden zich recht evenredig bij constant volume.
C)) Bij een ideaal gas waarvan het volume constant blijf, is er geen constante verhouding tussen het volume en de druk.

Answer 20

Oplossing;
B)) De druk en de temperatuur van een ideaal gas verhouden zich recht evenredig bij constant volume.

Opmerking(en):
Algemeen: Denk hierbij bijvoorbeeld aan een gasfles die men in een vuur gooit. De temperatuur gaat stijgen waardoor de moleculen harder beginnen te trillen en dus meer bewegingsenergie krijgen waardoor de druk zal stijgen. In formules; p ∙ V/T = constant, waarbij V = constant.

Question 21

Welke uitspraak is juist:
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Als de temperatuur halveert bij een isochore toestandsverandering dan zal de druk constant blijven.
B)) Als de temperatuur halveert bij een isochore toestandsverandering dan zal de druk ook halveren.
C)) Als de temperatuur halveert bij een isochore toestandsverandering dan zal de druk verdubbelen.
D)) Als de temperatuur halveert bij een isochore toestandsverandering dan zal het volume ook halveren.
E)) Als de temperatuur halveert bij een isochore toestandsverandering dan zal het volume verdubbelen.

Answer 21

Oplossing;
B)) Als de temperatuur halveert bij een isochore toestandsverandering dan zal de druk ook halveren.

Opmerking(en):
Algemeen: In formules; p ∙ V/T = constant, waarbij p = constant.

Question 22

Wat stelt de eerste hoofdwet van de thermodynamica? (formule)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) De toegevoerde warmte gelijk is aan verschil tussen de geleverde arbeid en de verandering van inwendige energie.
B)) De verrichte arbeid gelijk is aan het verschil tussen de verandering van inwendige energie en de toegevoerde warmte.
C)) De verandering van inwendige energie gelijk is aan het verschil tussen de verrichte arbeid en de toegevoerde warmte.
D)) De verandering van inwendige energie is gelijk aan het verschil tussen de toegevoerde warmte en de verrichte arbeid.

Answer 22

Oplossing;
D)) De verandering van inwendige energie is gelijk aan het verschil tussen de toegevoerde warmte en de verrichte arbeid.

Question 23

Op basis van welk fysisch principe werkt een kwikthermometer?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Elektrische stroom.
B)) Thermische uitzetting.
C)) Spanningsverschil.
D)) Elektrische weerstand.

Answer 23

Oplossing;
B)) Thermische uitzetting.

Question 24

Op basis van welk fysisch principe werkt een thermokoppel?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Spanningsverschil
B)) Elektrische weerstand
C)) Thermische uitzetting
D)) Elektrische stroom

Answer 24

Oplossing;
A)) Spanningsverschil

Question 25

Op basis van welk fysisch principe werkt een bimetaalthermometer?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Elektrische weerstand.
B)) Thermische uitzetting.
C)) Elektrische stroom.
D)) Spanningsverschil.

Answer 25

Oplossing;
B)) Thermische uitzetting.

Question 26

Waarom gebruikt men voor een RTD meestal platina?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Omdat dit een afgesproken standaard is geworden zodat een defecte meetsonde snel te veranderen is zonder deze opnieuw te moeten te kalibreren.
B)) Omdat platina een zeer hoge smelttemperatuur heeft waardoor het meetbereik groot genoeg is.
C)) Omdat platina economisch gezien het voordeligste is.
D)) Omdat de verandering van de weerstand van platina relatief lineair is met de temperatuur.
E)) Omdat de verandering van de weerstand van platina relatief gezien zeer groot is bij een temperatuursverandering waardoor meetresultaten veel nauwkeuriger zijn.

Answer 26

Oplossing;
D)) Omdat de verandering van de weerstand van platina relatief lineair is met de temperatuur.

Opmerking(en):
Algemeen: De weerstand die relatief lineair verandert met de temperatuur wil zeggen dat een temperatuursverandering van 1°C bij ‘elke’ temperatuur (ongeveer) hetzelfde weerstandsverschil geeft.