Van de drie toestanden van materie ondergaan gassen de grootste volumeveranderingen met veranderende temperatuur- en drukomstandigheden, maar vloeistoffen ondergaan ook veranderingen. Vloeistoffen reageren niet op drukveranderingen, maar kunnen afhankelijk van hun samenstelling reageren op temperatuurveranderingen. Om de volumeverandering van een vloeistof met betrekking tot de temperatuur te berekenen, moet u de coëfficiënt van de volumetrische expansie kennen. Gassen daarentegen breiden zich uit en krimpen min of meer in overeenstemming met de ideale gaswet en de volumeverandering is niet afhankelijk van de samenstelling.

TL; DR (te lang; las niet )

Bereken de volumemutatie van een vloeistof met veranderende temperatuur door de uitzettingscoëfficiënt (β) op te zoeken en de vergelijking AV = V <0> β * ΔT te gebruiken. Zowel de temperatuur als de druk van een gas zijn afhankelijk van de temperatuur, dus om de volumeverandering te berekenen, gebruikt u de ideale gaswet: PV = nRT.

Volumewijzigingen voor vloeistoffen

Wanneer u warmte toevoegt aan een vloeistof, je verhoogt de kinetische en vibrationele energie van de deeltjes waaruit het bestaat. Dientengevolge vergroten ze hun bewegingsbereik binnen de grenzen van de krachten die ze samenhouden als een vloeistof. Deze krachten zijn afhankelijk van de sterkte van de bindingen die moleculen bij elkaar houden en moleculen aan elkaar binden, en zijn verschillend voor elke vloeistof. De volumetrische uitzettingscoëfficiënt - meestal aangeduid met de kleine letters Griekse letter bèta (β_) --_ is een maat voor de hoeveelheid die een bepaalde vloeistof uitzet per graad van temperatuurverandering. U kunt deze hoeveelheid opzoeken voor een bepaalde vloeistof in een tabel.

Als u de uitzettingscoëfficiënt (β _) _ voor de betreffende vloeistof kent, kunt u de verandering in volume berekenen met behulp van de formule:

ΔV = V _{0 • β * (T 1 - T 0)}

waarbij AV de verandering in temperatuur is, V _{0 en T < sub> 0 zijn het initiële volume en de temperatuur en T 1 is de nieuwe temperatuur.}

Volumewijzigingen voor gassen

Deeltjes in een gas hebben meer bewegingsvrijheid dan in een gas vloeistof. Volgens de ideale gaswet zijn de druk (P) en het volume (V) van een gas afhankelijk van temperatuur (T) en het aantal mol aanwezig gas (n). De ideale gasvergelijking is PV = nRT, waarbij R een constante is die bekend staat als de ideale gasconstante. In SI (metrische) eenheden is de waarde van deze constante 8.314 joules ÷ mol - graden K.

Druk is constant: deze vergelijking herschikken om het volume te isoleren, krijg je: V = nRT ÷ P, en als je Houd de druk en het aantal mol constant, u hebt een directe relatie tussen volume en temperatuur: ΔV = nRΔT ÷ P, waarbij AV het volume wijzigt en ΔT de temperatuur verandert. Als u begint met een begintemperatuur T _{0 en druk V 0 en het volume wilt weten bij een nieuwe temperatuur T <> 1 wordt de vergelijking:}

V _{1 = [n • R • (T 1 - T 0) ÷ P] + V 0}

Temperatuur is constant: als u de temperatuur constant houdt en de druk laat veranderen, vergelijking geeft je een directe relatie tussen volume en druk:

V _{1 = [n • R • T ÷ (P 1 - P 0)] + V 0}

Merk op dat het volume groter is als T _{1 groter is dan T 0 maar kleiner als P 1 groter is dan P 0.}

Druk en temperatuur variëren beide: Wanneer zowel temperatuur als druk variëren, wordt de vergelijking:

V _{1 = n • R • (T 1 - T 0) ÷ (P 1 - P 0) + V 0}

Sluit de waarden in voor de begin- en eindtemperatuur en druk en de waarde voor het initiële volume om de nieuwe te vinden volume.