Heb je wel eens meegemaakt dat een deur thuis plotseling klemt? Of hoor je het hout wel eens kraken op zolder? Of hoor je de verwarming wel eens irritant tikken? Deze dingen komen omdat stoffen groter worden als ze warmer worden. Volgens het molecuulmodel bewegen moleculen steeds harder als het warmer wordt. Daarvoor hebben ze meer ruimte nodig. Het volume van de stof wordt groter. Als een stof weer afkoelt krimt de stof weer. Het volume neemt weer af.
De bol van 's Gravesande Met het experiment 'de bol van 's Gravensande' kun je het effect van uitzetting goed zichtbaar te maken. De bol pas precies door een metalen ring. Daarna wordt de bol verhit. De hete bol past niet meer door de metalen ring. Pas als je de bol weer afkoelt past de bol wel weer door de ring.
Grote Constructies Bij het bouwen van grote constructies moet je rekening houden met het uitzetten in de zomer en krimpen van de stof in de winter. Een brug bijvoorbeeld zal in de zomer groter zijn dan in de winter. Dit kan zoveel schelen dat de brug kan instorten als men er geen rekening mee zou houden. Om de brug ruimte te geven uit te zetten en te krimpen zijn er tanden in de brug gemaakt zoals je hieronder kunt zien.
Ook treinrails worden groter in de zomer en kleiner in de winter. Wanneer men daar geen rekening mee houdt, zouden de rails buigen. Daarom worden er openingen gelaten tussen treinrails. Deze geven net als bij de brug ruimte voor het uitzetten en krimpen van de rails.
Opgave 1 In de uitleg wordt een experiment beschreven met een bol en ring waarmee je kunt laten zien dat stoffenuitzetten als het warmer wordt. a) Hoe heet dit experiment?
Stel we verwarmen de ring wel, en de bol niet. b) Past de bol dan wel of niet door de ring? c) Leg je antwoord bij b uit.
Opgave 2 Zijn de volgende uitspraken goed of fout? a) Stoffen worden groter bij warmte doordat er meer moleculen bij komen. b) Er zijn geen deeltjes kleiner dan het molecuul. c) Met de gasknop regel je de hoeveelheid gas in de brander. d) Een blauwe vlam is veiliger dan een gele vlam. e) Het molecuulmodel is een model van een molecuul.
Opgave 3 In de zomer willen deuren nog wel eens klemmen. Leg uit waarom deuren juist in de zomer kunnen klemmen.
Opgave 4 Bij het maken van bruggen worden haaitandconstructies in het ontwerp toegevoegd. Leg uit waar deze voor dienen.
Opgave 5 Stoffen zetten uit als ze warmer worden. Toch is de spoorrails van Anrhem naar Amsterdam in de zomer niet langer dan in de winter. Leg uit waarom.
Opgave 6 Leg in je eigen woorden uit waarom stoffen groter worden als het warmer wordt.
Opgave 7 De Eiffeltoren is wereldwijd het symbool van Parijs. De hoogte van de Eiffeltoren is bij een gemiddelde temperatuur 324 meter hoog. Leg uit waarom bij de meting van 324 meterhoogte ook iets over de temperatuur genoemd wordt.
Opgave 8 De voordeur van Lenna klemt nog wel eens als ze deze open of dicht probeert te doen. Ze merkt dat de deur vooral klemt in de zomer en nooit in de winter. a) Waarom klemt de deur wel in de zomer en niet in de winter? b) Leg uit waarom stoffenuitzetten als ze warmer worden.
Opgave 9 Klaas heeft de tafel gedekt om een tosti te eten. Hij heeft ook de curryfles uit de koelkast gepakt. Daarna maakt hij de tosti klaar. a) Wat gebeurt er met de lucht in de curryfles tijdens het bakken van de tosti?
Na het bakken van de tosti wil Klaas een beetje curry pakken. Hij draait de fles om en doet de dop open. Plotseling komt de curry er als vanzelf uit gelopen. b) Geef een verklaring waarom de curry uit de fles wordt gedrukt. (Hint! Dit heeft met de lucht te maken)
Je kunt uitleggen waarom stoffenuitzetten (groter worden) wanneer de temperatuur toeneemt. Moleculen willen meer bewegen, hebben hiervoor meer ruimte nodig. Hiervoor moet de ruimte tussen de moleculen toenemen. De stof wordt hierdoor groter.
Je kunt twee voorbeelden uit het dagelijks leven noemen waarbij uitzetten van stoffen een rol speelt. - Deuren klemmen in de zomer vaak omdat ze uitzetten bij het warme weer en niet meer passen in de deuropening. - Bruggen worden voorzien van tanden om ervoor te zorgen dat ze in de zomer kunnen uitzetten. - Tussen treinrails worden openingen gelaten om ervoor te zorgen dat ze in de zomer kunnen uitzetten. - In de centrale verwarming zit een expansievat. Het water kan hierin als het uitzet wanneer de verwarming aan gaat.