Fysicochemie van het koken

2.3 Rheologische wetmatigheden van voedselmaterie

• 2.3.1 Inleiding tot de rheologie van voedsel
• 2.3.2 Rheologische classificatie van voedselmaterie
• 2.3.3 Elasticiteit en de Wet van Hooke
  • 2.3.3.1 Soorten spanningen op een materiaal (\sigma)
  • 2.3.3.2 Afleiden van de Wet van Hooke
• 2.3.4 Lineaire uitzetting door verwarming
• 2.3.5 Viscositeit en Newtoniaans gedrag van vloeistoffen
  • 2.3.5.1 Newtoniaans gedrag van vloeistoffen
  • 2.3.5.2 Niet-Newtoniaans gedrag van vloeistoffen
• 2.3.6 Thixotropie en rheopectie: tijdsafhankelijke stroming
• 2.3.7 Oppervlaktespanning
  • Cohesie en adhesie spelen een rol
  • Neiging van een vloeistof om zo klein mogelijk oppervlak aan te nemen vanuit thermodynamica
    • Deeltje 1 ondervindt netto geen effect van cohesie
    • Deeltje 2 ondervindt netto een neerwaartse kracht ten gevolge van cohesie; daarom zal het vloeistofoppervlak zo klein mogelijk blijven
  • Voorbeelden van oppervlaktespanning van verschillende vloeistoffen in lucht bij 1 atm en 20°C:
    • Water: 0.076 N/m bij 0°C, 0.073 N/m bij 20°C, 0.059 N/m bij 100°C, 0.014 bij 300°C
    • Glycerin: 0.063 N/m
    • SAE 30 oil: 0.035 N/m
    • Mercury: 0.440 N/m
    • Ethyl alcohol: 0.023 N/m
    • Blood (37°C): 0.058 N/m
    • Gasoline: 0.022 N/m
    • Ammonia: 0.021 N/m
    • Soap solution: 0.025 N/m
    • Kerosene: 0.028 N/m
• 2.3.8 Capillariteit en poreusiteit
• 2.3.9 Sedimentatie
• 2.3.10 Rheometrie
• 2.3.11 Rheologie van specifieke voedingsmiddelen: enkele voorbeelden

Luchtbellen

• Interfase-energie: tussen twee verschillende fasen heerst er steeds een drukverschil.
• De grootte van dit drukverschil kan berekend worden aan de hand van de interfase-energie (in functie van oppervlaktespanning).
• De overdruk in een champagne-gasbelletje kan men berekenen via de Laplace druk:
  • \Delta P = 2\sigma / r
    • waarbij r = de straal van het gasbelletje.

Tensio-actieve stoffen

• Breken de oppervlaktespanning
• Voorbeelden: detergent, spoelmiddel,…

Meniscus

• Capillaire stijging van water in een kleine glazen buis.

Capillaire werking

• Water
  • Adhesie > Cohesie
  • Bevochtiging
• Kwik
  • Adhesie < Cohesie
  • Niet-bevochtigend

Grootte van de capillaire werking

• Is functie van krachten m.b.t.:
  • Cohesie
  • Adhesie
  • Oppervlaktespanning
  • Viscositeit
  • Zwaartekracht
• Dunne buis → ‘haarvaten’

Capillariteit

• Capillary action
• Water adheres to glass. This adhesion can lift water up into a glass tube; an effect known as capillary action.
• Water is lifted higher in a narrow tube than in a wide one because the narrow column of water weighs less.

Moleculaire oorsprong van capillaire stijging

• Kleine randhoek
• Adhesie (bevochtiging):
  • De vloeistof kruipt omhoog langs de wand
• Cohesie:
  • Op beperkte afstand van de wand stijgt de vloeistof mee

Moleculaire oorsprong van capillaire daling

• Grote randhoek
• Slechte adhesie:
  • De vloeistof trekt zich terug van de wand
• Cohesie:
  • Op beperkte afstand van de wand daalt de vloeistof mee

Bolvormig oppervlak

• Wet van Laplace
• Kromming: \Delta P = 2\sigma / R
  • met R = de straal van de kromming

Capillaire werking in de vaten van planten

• Formule:
  • p = 10^3 kg/m^3
  • \sigma = 73 \cdot 10^{-3} N/m
  • 2 \sigma / (g \cdot p \cdot r_{vaatje}) = 1.5m

Poreusiteit

• Een stof is poreus als in de stof ‘openingen’ zijn waarin deeltjes van een andere stof kunnen dringen
• Opening → poriën → capillaire werking cfr. vloeipapier

Laminaire stroming

• Laminaire stromingen doorheen een cilindrische buis (wordt vb. toegepast bij bloedvaten)
• Gevraagd: “Vloeistofdebiet” (= volume vloeistof dat doorstroomt per tijdseenheid)
• Gegeven:
  • cilindrische buis met lengte L, straal R (met R <<<L)
  • vloeistof met viscositeit \eta
  • drukverschil \Delta p tussen de uiteinden van de cilindrische buis
• Wet van Poiseuille

Afwijkingen bij niet-Newtoniaanse vloeistoffen

• Vergelijking tussen water (Newtoniaans) en bloed

Massadichtheid, sedimentatie en centrifugatie

• Massadichtheid = massa per volume-eenheid
  • \rho = m/V
  • Eenheid is g/mL of kg/cm³
• Relatieve massadichtheid:
  • massadichtheid van de stof vergelijken met de massadichtheid van water
• Wanneer 2 of meer niet-mengbare vloeistoffen samengevoegd worden, vormt de vloeistof met de grootste massadichtheid de onderste laag in het recipiënt; de vloeistof met de laagste massadichtheid zal de bovenste laag vormen.
  • Voorbeeld: olie (\rho = 0,9) / water (\rho = 1,0)

Sedimentatie

• Voorbeeld: zwevende deeltjes in druivensap bij witte wijnproductie
  • Slechte smaak en wil men verwijderen, bijvoorbeeld door centrifugatie

Sedimentatie als scheidingstechniek

• Industrieel of huishoudelijk
• Voorbeeld: decanteren van wijn

Sedimentatiesnelheid

• De sedimentatiesnelheid (bezinkingssnelheid) van kleine sferische (bolvormig) deeltjes in een visceus fluïdum.
• De sedimentatiesnelheid (v) is rechtevenredig met partikelgrootte (korrelgrootte wanneer we zoals hier veronderstellen dat de partikels bolvormig zijn met straal r of diameter d), en omgekeerd evenredig met viscositeit \eta
  • v: sedimentatiesnelheid van het bolvormige deeltje;
  • d: de diameter van het deeltje;
  • \rho_l: de dichtheid van het fluïdum;
  • \rhos: de dichtheid van het deeltje (als \rhos < \rho_l is de snelheid negatief, m.a.w. het deeltje zal opstijgen i.p.v. vallen cfr. Archimedeskracht);
  • \eta: de viscositeit van het fluïdum;
  • g: de valversnelling (~ zwaartekracht)
  • Formule: v = (d^2 \cdot g \cdot (\rhos - \rhol)) / (18 \cdot \eta) = (r^2 \cdot g \cdot (\rhos - \rhol)) / (9 \cdot \eta)

Wet van Stokes

• Geldt voor kleine deeltjes (diameter ≤ 0,1 mm) in een niet-turbulent fluïdum
• Voor grotere deeltjes en niet bolvormig gelden afwijkingen t.o.v. de Wet van Stokes, maar de principes gelden nog.
• Voorbeelden:
  • Appelstukjes in appelcakebeslag neigen naar beneden te zakken indien het beslag onvoldoende visceus is
  • Rozijnen/parelsuiker in kramiekdeeg
  • Sedimentatie van erythrocieten in een bloedstaal
  • Chocoladeschilfers op slagroom of milkshake
  • Cacaopoeder op melkschuim van cappucino (combinatie met oplosbaarheid)
  • Kiwipitjes in smoothie

Sedimentatie en Stokes vs Impact Law

• Stokes relateert aan viscositeit/frictie
• Impact Law relateert aan de impact van sferisch deeltje (vfr. waterkanon op menigte)

Testen op basis van desimentatie

• Zeleny-test
  • Sedimentatiewaarde die een eerste indruk geeft van deegeigenschappen en zodoende ook van de eiwitkwaliteit
  • Na het schudden van een hoeveelheid bloem met water en een melkzuuroplossing ontstaat een sediment.
  • Hoe meer gluten zich bevindt in de bloem, des te groter is het sediment.
• RBC-sedimentatie snelheid
  • Bezinkingssnelheid RBC
    • Geslacht, leeftijd en waarde spelen een rol
      • M ≥16J 1 – 10 mm/h
      • V ≥16J 1 – 15 mm/h

Flocculatie en coagulatie

• Sedimentatie (A) en Flocculatie (B)

Flocculatie, coagulatie

• De geïnduceerde (Brownse) botsingen veroorzaakt door de partikelbewegingen kan aanleiding geven tot de onderlinge cohesie van deeltjes en de progressieve groei tot aggregaten.
• Tijdens de flocculatie en coagulatie worden respectievelijk vlokken gevormd in een losse structuur en colloïdale deeltjes gedestabiliseerd
• Scheiding van de andere deeltjes in de verdeling geeft aanleiding tot sedimentatie afhankelijk van de dichtheid van de deeltjes.
• Algemeen wordt aangenomen dat coagulatie onomkeerbaar is, daar waar flocculatie wel omkeerbaar is.
• Zwak geflocculeerde verdelingen hebben de neiging om relatief open structuren te vormen die makkelijk terug in oplossing te brengen zijn door schudden of roeren

Ostwald ripening

• Effect: berust op verkleining van de oppervlaktespanning ter stabilisatie van het systeem
  • Wanneer de vaste deeltjes slechts weinig oplosbaar zijn, dan zal het Ostwald effect ervoor zorgen dat het systeem zijn oppervlakte verkleint, zonder dat de deeltjes met elkaar hoeven te botsen.
• (Micro-)partikeltjes kunnen massa (materie) afgeven aan een snelheid die afhangt van hun oplosbaarheid in het medium (ter info: Gibbs-Thomson relatie).
• Aan de andere kant kunnen partikeltjes massa opnemen: hier is echter energie voor nodig (de partikeloppervlakte vergroot).
• Deze energie kan geleverd worden doordat de oppervlaktespanning van de afgevende partikeltjes daalt en hierbij energie vrijkomt (in principe probeert het systeem een fase-overgang van heterogeen naar homogeen te bewerkstelligen).
• Oppervlaktespanning zorgt ervoor dat de oplosbaarheid van de kleinste deeltjes groter is (en dus makkelijker massa afgeven) dan de oplosbaarheid van de grotere deeltjes.
• De drijvende kracht achter Ostwald ripening is dus een verlaging van de oppervlaktespanning.
• Van de twee interagerend partikeltjes zal (theoretisch althans) steeds het grootste partikeltje groeien ten koste van het kleinere partikeltje, en dit door massa-uitwisseling.

Ostwald ripening voorbeeld

• Groei van waterkristallen in roomijs
  • R = diameter partikel
  • N(R) = aantal deeltjes met die welbepaalde R (frequentieverdeling)

Centrifugatie

• Het beschrijven van de snelheid waarmee deeltjes in een centrifuge worden afgescheiden gebeurt ook op basis van de Wet van Stokes.
• Bij centrifugatie wordt de valversnelling echter vervangen door de versnelling veroorzaakt door de centrifugaalkracht
  • \Omega: de omwentelingssnelheid (hoeksnelheid) van de centrifuge (aantal radialen per tijdseenheid) (cfr. “toeren per minuut”)
  • R: de afstand van het deeltje tot het middelpunt van de centrifuge
  • r: de straal van het deeltje
• De centrifugeersnelheid (bezinkingssnelheid) waarmee het deeltje naar buiten geslingerd wordt is dan:
  • v = (r^2 \cdot R \cdot \Omega^2 \cdot (\rhos - \rhol)) / (9 \cdot \eta)

Rheometrie

• Het meten van rheologische parameters
• Doel:
  • Naast karakteristieken van voedsel als kleur, dichtheid, stabiliteit, droge stof gehalte, pH, … geven rheologische kenmerken een idee van de aard en kwaliteit van een voedingsmiddel.
  • Het ‘meten’ van deze kenmerken draagt bij tot de consistentie in het productieproces.
  • Voorbeeld: in welke mate is een saus ‘roerbaar’, kan er ‘gedipt’ worden, kan het gehomogeniseerd worden, elke geproduceerde saus moet dezelfde kenmerken hebben…
• De hand is een (weliswaar niet objectief) hulpmiddel om enkele rheologische kenmerken te achterhalen.
  • Het blijkt vb. dat bakkers in oud Egypte hun deeg beoordeelden door een stuk van het deeg door hun vingers te rollen. Zie ook vb. omtrent suikergraden.

Apparatuur voor rheometrie

• Objectieve meettoestellen:
  • Rheometers o.b.v. capillariteit:
    • Een vloeistof wordt doorheen een buis met gekende geometrie gewongen; men meet dan drukverschillen (maat voor schuifspanning) en volumetrische stroomsnelheden (maat voor schuifsnelheid) van de vloeistofstroom doorheen de buis
  • Op basis van rotatie:
    • Concentrische cilinder, cone and plate, mixer

Tube Type Rheometers

• Glass Capillary
• High Pressure Capillary
• Pipe
• Voorbeeld: Viscosimeter van Ostwald

Rotational Type Rheometers

• Cone & Plate
• Parallel Plate
• Concentric Cylinder
• Mixer

Specifieke voedingsmiddelen

• Duitse heidehoning
  • Shear thinning – pseudoplastic
  • Thixotropie (niet afleidbaar uit grafiek, want thyxotropie zegt iets over ‘tijdseffect’)
• Zetmeelgel
  • Verstijfselingstemperatuur 63°C
• Zetmeelgel
  • Shear thickening - dilatant
• Melkchocolade op 40°C
  • Bingham plastic
    • Niet-Newtoniaans gedrag vanaf een bepaalde grenswaarde
    • Niet door de oorsprong: een schuifspanning tot ca. 40 Pa geeft geen schuifsnelheid

Sinaasappelconcentraat

• Rheogrammen van sinaasappelconcentraat (Perna oranges: 65° Brix, 5.7% pulp) at vier verschillende temperaturen.

Mayonaise

• Traditionele mayonaise vs light ‘mayonaise’
  • Beide structuurafbraak (en resulterende viscositeitsdaling) vanaf bepaalde opgelegde schuifspanning
  • Light mayo: hogere yieldstress (= minimum schuifspanning voor \Delta \eta)
  • Stabilisatoren

Psycho-rheologie van voedsel

• = de studie van textuur en zijn psychologisch effect
• De perceptie van voedsel is niet enkel afhankelijk van de voedselkwaliteit op zich (smaak, verteerbaarheid, tolerantie versheid,…), maar ook:
  • Van de verandering in consistentie veroorzaakt door te bijten, likken, kauwen,…
  • Van de verschijningsvorm van het voedsel
  • Van de temperatuur
  • De textuur van voedsel kan ook buiten de mond gepercipieerd worden

Consistentie en textuur van voedsel

• Van de verandering in consistentie veroorzaakt door te bijten, likken, kauwen,…
  • De eerste beet geeft ons een idee over de ‘vastheid’ van het voedsel
  • De kracht die we nodig hebben om te bijten geeft ons een idee over de oplosbaarheid van het voedsel
  • De kauwbewegingen geeft informatie over het voedselvolume en zijn weerstand
  • Speeksel verdunt de voedselbrij
• Van de verschijningsvorm van het voedsel.
  • → indruk over de voedselkwaliteit, maar deze komt niet altijd overeen met de reële voedselkwaliteit
  • Voorbeelden:
    • Groen bier, spaghetti met blauwe tomatensaus
    • Macaroni die naar peren ruikt
  • De oppervlakte van een voedingsmiddel kan men meteen zien, maar de diepere structuur zien we niet totdat het voedsel gebroken of gesneden wordt (vb. noten)

Temperatuur en smaak

• Van de temperatuur
  • Lippen zijn erg ‘thermosensitief’, meer dan vb. de handen
  • De temperatuursgewaarwording in de mond is erg belangrijk omdat:
    • Te warm of te koud voedsel doet extra speeksel produceren om de temperatuur te normaliseren
    • Bepaald voedsel veroorzaakt bijna automatisch een bepaald gedrag vb. blazen op soep
    • Rheologische kenmerken hangen vaak af van de temperatuur vb. bevroren of vetrijk voedsel (vb. roomijs, boter,..) veranderen vlug van hard naar zach/vloeibaar onder invloed van temperatuursveranderingen
    • Geuren komen makkelijker vrij bij hogere temperaturen
    • De gevoeligheid voor bepaalde smaken varieert met de temperatuur vb. de hoogste gevoeligheid voor suiker ligt rond 35-50°C, voor zout rond 18-35°C, voor bitter rond 10°C
  • Opmerking: bepaalde voedselcomponenten (vb. alcohol, carbonaten, bitterstoffen,…) kunnen ook koude/warmte-sensaties uitlokken
    • Dergelijk ‘cooling’ (bv. vanilla-ijs) of ‘warming’ food kan onze mentale gesteldheid beïnvloeden

Textuur buiten de mond

• De textuur van voedsel kan ook buiten de mond gepercipieerd worden
  • Voorbeeld: de rijpheid van fruit of groente inschatten met een vinger, met een vinger in brooddeeg duwen, het geluid van ‘crushed ice’

3. Warmte en temperatuur van voedsel

• 3.1 ‘Warmte’ en ‘energie’
  • 3.1.1 Kinetische energie (E_{kin}$)
  • 3.1.2 Bindingsenergie
    • 3.1.2.1 Intramoleculaire krachten
    • 3.1.2.2 Intermoleculaire krachten
• 3.2 Het begrip ‘temperatuur’, ‘gaartemperatuur’ en ‘kerntemperatuur
  • 3.2.1 Definitie van temperatuur
  • 3.2.2 Temperatuursschalen
• 3.3 Belangrijke temperaturen bij voedselbereiding
• 3.4 ‘Het begrip ‘kerntemperatuur’
  • 3.4.1 Onderscheid tussen omgevingstemperatuur en kerntemperatuur
  • 3.4.2 Bepalen van kerntemperatuur
  • 3.4.3 Thermal processing: evenwicht tussen voedselkwaliteit- en veiligheid
• 3.5 ‘Het begrip ‘glastransitietemperatuur’

Energie-omzettingen

• Streven naar minimale energie-inhoud (enthalpie)
• Streven naar een maximale wanorde (entropie)
• Vrijkomen van warmte

Energie

• Energie = de eigenschap van fysieke systemen die verandering mogelijk maakt
  • Een systeem met weinig energie blijft grotendeels onveranderd
  • Een systeem met veel energie vergroot de waarschijnlijkheid dat het zichzelf of zijn omgeving verandert
  • Creëren van chaos of wanorde (entropie)

Energie in de keuken

• In de keuken leveren fornuizen en ovens energie (in de vorm van hitte) die de eigenschappen van levensmiddelen veranderen
• In koelsystemen wordt warmte (=energie) onttrokken aan de voedingsmiddelen waardoor deze hun oorspronkelijke eigenschappen beter bewaren (vb. minder chemische bederfreacties)
• In de keuken zijn volgende twee vormen van energie belangrijk: ‘kinetische energie’ en ‘bindingsenergie’.
  • De eerste vorm wil moleculen uiteendrijven, de tweede vorm wil atomen binnen een molecule bijeenhouden.

Kinetische energie

• ‘Energie van de beweging’
  • Atomen en moleculen die van plaats of richting veranderen, ronddraaien, vibreren
• ‘Warmte’ = verschijningsvorm van kinetische energie
• ‘Temperatuur’ = maatstaf voor warmte (en dus ook voor kinetische energie; zie 3.2)
• Ekin = (m \cdot v^2$$) / 2

Kinetische gastheorie

• Microscopische eigenschappen
  • D. Bernoulli → deeltjes in een gas bewegen kriskras door elkaar (terminologie: Brownse beweging en vrije weglengte)
  • Boltzmann

Kinetische energie en temperatuur

• Zelfs bij zelfde T kunnen moleculen een verschillende Ekin hebben: verdeling volgens Boltzmann
• Het is de verdeling die verandert bij temperatuurswijziging: T1 < T2
• Moleculen rechts (volgekleurde distributie) bezitten voldoende Ekin voor de activeringsenergie van een chemische reactie

Kinetische gastheorie

• “De druk die een gas uitoefent op de wanden van een volume ~ botsingen van de deeltjes met die wanden”
• Veronderstel:
  • Een afgesloten volume V
  • Een constant aantal deeltjes N met snelheid v (en hieruit een kinetische energie Ekin)
  • Êkin = gemiddelde kinetische energie van de deeltjes
  • P de druk in het afgesloten volume
• Kwantitatief: P.V = (2/3). N . Êkin
• De kinetische gastheorie geeft weer hoe druk en volume van een gas afhangen van het aantal gasdeeltjes en de gemiddelde kinetische energie van die deeltjes.

Ideale gaswet

• Macroscopische eigenschappen
• Boyle en Gay-Lussac: ideale gaswet PV = nRT
• De ideale gaswet geeft een beschrijving van het gedrag van gassen onder variërende situaties: elke verandering in P, V, n of T heeft veranderingen in de andere grootheden tot gevolg.

Bindingsenergie – intramoleculaire krachten

• Elektrostatische krachten
• Sterke bindingen zijn stabieler en dus minder vatbaar voor veranderingen dan zwakke bindingen
• Intramoleculaire krachten → krachten tussen atomen binnen een molecule
• Wanneer atomen een binding vormen worden een deel van hun elektrische energie omgezet in kinetische energie (en deze gaat verloren vb. onder vorm van warmte).
  • Gevolgen:
    • De energie-inhoud van de ontstane verbinding is lager dan deze van de afzonderlijke atomen
    • Bindingsenergie = hoeveelheid energie die deelnemende atomen afstaan als ze die binding vormen = hoeveelheid energie die nodig is om de eenmaal gevormde binding te verbreken
    • Hoe sterker de onderlinge bindingen tussen atomen, hoe lager de energie-inhoud van de ontstane verbinding, maar hoe meer energie (warmte) zal toegevoegd moeten worden om de binding te breken

Intramoleculaire krachten en chemische veranderingen

• Worden intramoleculaire krachten verbroken, dan valt het molecule uiteen en kunnen de uiteengevallen molecule-fragmenten of atomen reageren met andere fragmenten tot nieuwe moleculen = chemische verandering
  • De energie die hiertoe nodig is (vb. door te verhitten kan deze energie geleverd worden), moet minstens zo groot zijn als de bindingsenergie op zich
• Warmte bevordert chemische reacties (veranderingen):
  • Als Ekin > bindingsenergie opdat de moleculen snel en krachtig genoeg gaan bewegen om de elektrische krachten te overwinnen die de moleculen bijeenhouden
  • Op kamertemperatuur wordt er onvoldoende energie geleverd (er is dus onvoldoende kinetische energie) om dergelijke bindingen te breken
  • Alleszins de sterke covalente bindingen binnen de typische voedselmoleculen als KH, eiwitten en vetten

Intermoleculaire krachten

• Krachten tussen verschillende of gelijkaardige moleculen
• Cohesie = aantrekking tussen gelijksoortige moleculen (bv. samenvloeien waterdruppels, samenvloeien vetdruppels,…)
• Adhesie is aantrekking tussen ongelijksoortige moleculen (bv. tussen water en glas, tussen moleculen in een cakebeslag, tussen deeltjes in een cakebeslag en een recipiënt,…)
• Waterstofbruggen
• Van der Waalskrachten
• Dipool – dipool interactie
• Dipool – geïnduceerd dipool:
• London dispersion of geïnduceerd dipool – geïnduceerd dipool krachten
• De netto Van der Waals aantrekkingskracht is omgekeerd evenredig met de 6e macht van de afstand tussen de moleculen.
• Hierdoor bestaan er slechts Van der Waals aantrekkingskrachten binnen een korte intermoleculaire afstand.

Intermoleculaire krachten en fysische veranderingen

• Worden intermoleculaire krachten verbroken, dan valt het molecule op zich niet uiteen, maar kan de aggregatietoestand of fase van de materie veranderd worden = fysische verandering
• Op kamertemperatuur worden deze intermoleculaire krachten voortdurend verbroken en hersteld
• Er is veelal minder energietoevoer (vb. warmte) nodig om deze intermoleculaire krachten te breken dan voor de intramoleculaire krachten
• Eén intermoleculaire binding is veelal zwakker en tijdelijker van aard dan één intramoleculaire binding, maar… de verhouding tussen het geheel aan intramoleculaire en intermoleculaire krachten bepaalt wat er mat de materie gebeurt bij verhitting

Definitie van temperatuur

• Kinetische gaswet (microscopisch: botsend deeltjesmodel): P.V = (2/3). N . Êkin
• Ideale gaswet (macroscopisch: meetbare grootheden): P. V = nRT
• Beide wetmatigheden gecombineerd legt het verband tussen temperatuur en kinetische energie kwantitatief vast: k . T = (2/3). Êkin
• Temperatuur en (gemiddelde) kinetische energie (=beweging) van de deeltjes zijn dus gerelateerd!!
• Temperatuur is de macroscopische maat voor de microscopische beweging van de deeltjes.
• Hoe meer de deeltjes bewegen, hoe hoger de temperatuur.
• Dit verband tussen temperatuur en deeltjesbeweging geldt niet alleen voor gassen, maar voor alle fasen!

Absolute nulpunt

• De temperatuur waarbij de deeltjes minimaal bewegen (onder het absolute nulpunt zou er geen beweging van de deeltjes meer zijn en dit is onmogelijk daarom is er geen lagere temperatuur mogelijk dan het absolute nulpunt).
• De absolute temperatuurschaal begint bij het absolute nulpunt (-273,15 ºC) en heeft als eenheid Kelvin (afgekort: K).
  • Een temperatuurstijging van 1 K komt overeen met een stijging van 1 ºC.
• Omrekening: T(K) = T(°C) + 273,15
• Opmerking: ideale gaswet; geldt niet altijd voor reële gassen vb. door Van der Waals aantrekking gaat de veronderstelling van volledig elastische botsing tussen de gasdeeltjes niet op