We hebben gezien dat vaste stoffen en gassen uitzetten als ze verwarmd worden, maar hoe zit het met gassen? Antwoord: vloeistoffen vormen geen uitzondering – ze zetten ook uit als je ze verhit.
Uitzetting van vloeistoffen
De beste benadering is het gebruik van de kubieke uitzettingscoëfficiënt. Bij gassen is dit een constante, maar voor vloeistoffen is die afhankelijk temperatuur. Hoe warmer de stof, hoe groter of kleiner de uitzettingscoëfficiënt kan worden.
De uitzettingscoëfficient, alpha, wordt gegeven door alpha=(1/V)*dV/dT, dus voor een ideaal gas: alpha=(1/V)*(nR/P) =1/T. Voor kamertemperatuur wordt de uitzettingscoëfficient dus gegeven door 1/293 = 0,0034 1/K = 0,0034 per °C.
Als we de vaste stof verwarmen, dan gaan de moleculen steeds harder trillen. Als het smeltpunt bereikt is, dan gaan de moleculen zo hard trillen, dat ze niet meer op hun vaste plek kunnen blijven zitten. Hoewel de moleculen nog steeds dicht tegen elkaar aan liggen, beginnen de moleculen nu langs elkaar te bewegen.
Reacties. in warme lucht bewegen de luchtdeeltjes sneller. Oefenen daardoor een grotere druk uit (dan de omgeving) waardoor de lucht uitzet: de deeltjes kunnen harder botsen dan de deeltjes in de koudere omgeving en daardoor breiden ze hun volume uit.
Algemene scheikunde mensen. Hoe warmer iets wordt hoe verder de moleculen uit elkaar gaan bewegen. Koude lucht is dus door meer moleculen bij elkaar dichter dan warme lucht (luchtvochtigheid is bijkomend aspect) en zal dus meer kracht leveren.
Koude lucht zakt en warme lucht stijgt. Dit komt doordat koudere lucht compacter is en zwaarder dan de lichtere warme lucht, die gewoonweg opzij wordt geduwd. De warme lucht komt tegen het plafond en wordt richting het raam geduwd. Daar koelt het volgens af om weer te zakken.
Op wikipedia staat een lijstje met uitzettingscoëfficiënten van diverse vloeistoffen: Kubieke uitzettingscoëfficiënt, γ van enkele vloeistoffen Stof γ in 10-3/K bij 20°C Alcohol (Ethanol) 1,10 Aceton (Propanon) 1,43 Benzine 1,06 Benzeen 1,23 Chloroform (Trichloormethaan) 1,28 Azijnzuur 1,07 Ether 1,62 Kwik 0,18 ...
Thermische uitzetting of thermische expansie is het uitzetten (of anderszins van vorm veranderen) van materialen onder invloed van een stijging van de temperatuur. Hoe sterk een materiaal uitzet, hangt af van het materiaal, maar ook van de temperatuur en de omgevingsdruk.
De eenheid Kelvin (symbool K) is de temperatuur in graden Celcius waarbij je 273 bij optelt. Dit betekent dat als het water met 1 graad toeneemt (ΔT = 1 K), de relatieve volumeverandering ΔV/V = 2.1 tienduizendsten bedraagt. Het water zal dus 0.02 % uitzetten bij een temperatuursverhoging van 20 naar 21 graden Celsius.
Ten opzichte van andere metalen zoals staal en RVS heeft aluminium een relatief hoge lineaire uitzetting. Zo zet aluminium bij een gelijk temperatuurverschil meer uit dan staal. Dit betekent dat men bij de inzet van aluminium sterker rekening dient te houden met de lineaire uitzetting van het materiaal.
De dichtheid of soortelijke massa van lucht bedraagt dus 1,3 gram / liter = 1,3 gram / dm3 = 1,3kg per m.
Het is het seizoen van regen, hagel, ijzel, droge en natte sneeuw. En al dat spelmateriaal komt zomaar uit de lucht vallen. Introduceer alle soorten neerslag op speelse wijze bij kinderen. Hagel en sneeuw zijn misschien niet gegarandeerd, maar een regenbui moet altijd lukken.
Ieder metaal heeft zijn eigen fysische eigenschappen en dat betekent dat het ene metaal veel meer of minder uitzet dan de andere. Aluminium bijvoorbeeld zet wel drie keer zoveel uit als titaan zodra het warmer wordt. Maar het gebeurt allemaal door hetzelfde mechanisme van atoomtrillingen.
Elke stof smelt bij een bepaalde temperatuur: het zogenaamde smeltpunt. Zo is het smeltpunt van ijs 0 oC (nul graden celsius). Zie de onderstaande tabel. Omgekeerd gaat een vloeistof, als deze wordt afgekoeld, stollen.
Het rubbermateriaal zet in de loop van de tijd uit, maar zolang de juiste technieken worden gebruikt, kan het materiaal krimpen en is het in gebruik.
De kubieke uitzettingscoëfficiënt van een vloeistof geeft aan met hoeveel volume de vloeistof relatief krimpt (of uitzet) als het 1 °C kouder (of warmer) is. Voor water is deze behoorlijk klein in vergelijking met andere vloeistoffen: bij 20 °C bedraagt deze slechts 0,00021.
Voor beton is de thermische uitzettingscoëfficiënt afhankelijk van het gebruikte toeslagmateriaal: voor gewoon grindbeton: 12 x 10-6 per °C; voor beton met harde kalksteen: 8 x 10-6 per °C; voor beton met licht toeslagmateriaal: 7 tot 11 x 10-6 per °C.
Net zoals hout zullen steenachtige materialen onder invloed van vocht krimpen en zwellen, bepaalde baksteen heeft een vochtexpansie van ongeveer 0,1 mm/m. Dat betekent dat een volledig met water verzadigde muur 0,1 mm/m langer is dan een volledig droge muur.
Als het buiten 30 graden of warmer is, zorgt dat voor een snelle opwarming van de brandstof van meer dan 20 graden. De benzine of diesel zet dan in je tank met ongeveer 2 procent uit, wat overeenkomt met 1 liter meer volume in een tank van 50 liter.
De uitzettingscoëfficiënt van aluminium bedraagt 28,8. 10-6/ºC, hetgeen bij een temperatuurverschil van 50 ºC een lineaire uitzetting van ± 1 mm per meter profiel betekent.
Koudeval is een verschijnsel dat zich vaak voordoet bij grote ramen. De warme lucht bij grote raampartijen koelt af waarna het naar beneden 'valt'. Hierdoor lijkt het alsof er altijd een koude luchtstroom over de vloer loopt en de vloer zal koud aanvoelen.
Het is ook mogelijk om je airco op de overloop te plaatsen en je bovenverdieping te koelen. Met een airco op de overloop kun je niet zo effectief koelen als een airco in de slaapkamer, maar het helpt wel. Zet de airco aan en de deuren open om meerdere kamers te koelen.
Koudere lucht stijgt niet in een warmere omgeving: het daalt tot het niveau waarop de omgeving even koud is.