H3.4 thermische geleidbaarheid

Thermische geleidbaarheid

1 / 15

Slide 1: Slide

NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 4

This lesson contains 15 slides, with text slides and 2 videos.

Lesson duration is: 60 min

Items in this lesson

Thermische geleidbaarheid

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Video

Warmtestroom

Energie die per tijdseenheid door een oppervlakte wegstroomt:

P de warmtestroom in W (of J/s)

Q de hoeveelheid verplaatste warmte in J

t de verstreken tijd in s

P = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​}

Slide 3 - Slide

Rekenen met warmtestroom

Warmtestroom (Q) Watt (W)

Warmtegeleidingscoefficient (λ) Watt per meter per Kelvin ((W/m)/K)

Oppervlakte (m) Vierkante meters (m2)

Temperatuursverandering

Temperatuurverschil* (ΔT) Kelvin (K) of graden Celsius (ºC) *tussen beide zijden van het materiaal

Dikte van het materiaal (d) Meter (m)

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

Slide 4 - Slide

Warmtestroom

Warmtestroom door een glazen ruit

Hoe groter de oppervlakte, hoe meer warmte er doorheen kan

Hoe groter de dikte, hoe moeilijker dat wordt

Hoe groter het temperatuurverschil, hoe meer stroming ontstaat

P = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​}

P = \frac{​ A \cdot Δ T ​ ​}{​ d ​} \cdot λ

[λ] = \frac{​ W \cdot m ​ ​}{​ m ^{​ 2 ​ ​} \cdot K ​} = \frac{​ W ​ ​}{​ m \cdot K ​}

warmtegeleidingscoëfficiënt = thermische geleidbaarheid

Slide 5 - Slide

Slide 6 - Video

Wanneer welke formule?

Als de temperatuur van een stof toe- of afneemt:

Als warmte door een oppervlak stroomt:

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

Q = c \cdot m \cdot Δ T

Q = c \cdot ρ \cdot V \cdot Δ T

Slide 7 - Slide

Rekenvoorbeeld 1

Een kamer heeft vier grote ramen van 4,0 bij 2,0 meter. De ramen hebben een dikte van 2,0 cm. De thermostaat in de kamer staat ingesteld op 21 ºC en buiten vriest het 10 ºC.

Bereken de hoeveelheid energie die de verwarming per uur moet leveren om de temperatuur in de kamer op peil te houden. (We moeten evenveel warmte aan de kamer toevoegen als er de kamer verlaat door de ramen)

λ = 0, 93 \frac{​ ( \frac{​ W ​ ​}{​ m ​} ) ​ ​}{​ K ​}

A = 4 \cdot 4, 0 \cdot 2, 0 = 32 m^{​ 2 ​ ​}

Δ T = 21 + 10 = 31 ° C

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

P = 0, 93 \cdot 32 \cdot \frac{​ 3 1 ​ ​}{​ 0 , 0 2 ​} = 4, 6 \cdot 10^{​ 4 ​ ​} W

E = P \cdot t = 4, 6 \cdot 10^{​ 4 ​ ​} \cdot 60 \cdot 60 = 1, 7 \cdot 10^{​ 8 ​ ​} J

Slide 8 - Slide

Isolatie

Slide 9 - Slide

VWO

Slide 10 - Slide

Havo

Slide 11 - Slide

Nu maken:

Havo: 49

Vwo

Slide 12 - Slide

Havo: Lezen H4.4 maken opdrachten 37 t/m 49

Vwo: Lezen H4.4 maken opdrachten 43 t/m 52

Slide 13 - Slide

Samenwerkend

leren

Slide 14 - Slide

Klas als team

20 minuten werken aan

opgaven met de hele klas

In totaal 7 opgeven uit het boek
Elke opgave 2 blaadjes beschikbaar, je kunt dus elkaars werk controleren
Schrijf uitwerken van sommen helemaal uit (GGFIRE!)
Antwoord samengevat en zonder berekening op het bord
Na 20 minuten gaan we de antwoorden controleren
Minder dan 3 fouten, de klas wint!

Slide 15 - Slide