Stoffen en materialen: eigenschappen en toepassingen
Je kiest een materiaal op zijn eigenschappen, zoals dichtheid en warmtegeleiding. Bij het examen moet je een eigenschap koppelen aan een toepassing in een woning, apparaat, meubel, kleding of voertuig.
Elk materiaal heeft eigenschappen. Die eigenschappen bepalen waarvoor een ontwerper het materiaal kiest.
Dichtheid
Dichtheid zegt hoeveel massa er in een bepaald volume zit. Je rekent het uit met ρ = m / V. Een stof met een hoge dichtheid is zwaar voor zijn grootte. Met een tabel van dichtheden kun je zo een onbekende kunststof herkennen.
Warmtegeleiding
Metaal geleidt warmte goed. Hout en kunststof geleiden warmte slecht. Daarom voelt een metalen spoelbak kouder aan dan een houten aanrechtblad. Beide hebben dezelfde temperatuur. Je hand verliest alleen sneller warmte aan het metaal.
Bewerken en verbinden
Hout is goed verspaanbaar. Je zaagt, boort of schaaft het. Kunststof is goed te vervormen als je het verwarmt. Metaal verbind je vaak door te lassen. Welk materiaal je kiest, hangt af van wat je ermee wilt doen.
Corrosie
Sommige metalen roesten bij vocht en zuurstof. Een corrosiebestendig materiaal blijft langer goed, zoals roestvrij staal in een keuken of buitenwerk.
Onthoud
Materialen kies je op hun eigenschappen en niet alleen op hun uiterlijk.
Dichtheid is massa per volume, en je rekent het uit met ρ = m / V.
Metaal geleidt warmte goed, hout en kunststof geleiden warmte slecht.
Kunststof is goed te vervormen als je het verwarmt.
Corrosiebestendigheid bepaalt of een metaal na verloop van tijd roest.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Gevraagd is de dichtheid van het supboard en van welke kunststof het gemaakt is. De massa is 11,2 kg en het volume is 8,5 dm³.
- 1
Gebruik de formule ρ = m / V.
Veelgemaakte fouten
Leerlingen denken dat een materiaal dat kouder aanvoelt ook een lagere temperatuur heeft. Het verschil zit in de warmtegeleiding, niet in de temperatuur.
Bij de dichtheid wordt vaak m · V gerekend in plaats van m / V. Deel de massa door het volume en controleer de eenheden.
Snel checken
Een blok kunststof heeft een massa van 2,6 kg en een volume van 2,0 dm³. Gebruik deze dichtheden: PE 0,94 kg/dm³, PP 0,90 kg/dm³, PS 1,0 kg/dm³ en PVC 1,3 kg/dm³. Welke kunststof is het?
Een pan heeft een metalen bodem en een handvat van kunststof. Waarom blijft het handvat koel terwijl de pan heet is?