Les 4: Verwarmen

Les 4: Verwarmen

• Uitleg soortelijke warmte
•  Aan de opdrachten
• Huiswerk check

Waterkoker

• Wat gebeurt er in een waterkoker? 
• Welke energie-omzetting vindt er plaats? 
•  Hoe kan het dat water bij 100 graden verdampt? Wat gebeurt er dan met de moleculen? 
• Wat heeft er allemaal invloed op de tijd van verwarmen? 

Leerdoelen

3.2.3. Je kunt uitleggen dat er toevoer van warmte nodig is om de temperatuur van een stof te laten stijgen.

3.2.4. Je kunt berekenen hoeveel energie nodig is om een stof in temperatuur te laten stijgen door de soortelijke warmte te gebruiken.

Caloriemeter

Meet hoeveel warmte nodig is om een stof te verwarmen. 

Om 1 gram water 1 graad Celcius te verwarmen is 4,2 Joule energie nodig. 

Vraag

Anouck doet 100 gram water in een calorimeter en verwarmt het met een dompelaar van 12 W (figuur 4). Na 12 minuten is de temperatuur van het water gestegen van 19 °C naar 39 °C.

Bereken hoeveel warmte de dompelaar heeft geproduceerd.

Deze maak je in je schrift, je mag overleggen. 

Nakijken 

Gegeven:   m = 100 g       P = 12 W   
t = 12 min = 720 s         T1 = 19 °C         T2 = 39 °C 

Gevraagd:  E = ?

Formule: E = P x t

Berekenen: E = 12 x 720 = 8640

Check:    E = 8640 J

Wie had het goed? 

Soortelijke warmte

Soortelijke warmte c = De hoeveelheid warmte die nodig is om 1 g van een stof 1 °C in temperatuur te laten stijgen in J/(g °C).

Welke stof zou een hoge soortelijke warmte hebben? 
En welke een lage? 

Formule

Q = c · m · ΔT

• Grootheden en eenheden
• Δ?

Voorbeeldvraag

Een quooker verwarmt 1,5 L water van 20 °C tot 100 °C.

Bereken hoeveel elektrische energie de quooker daarbij moet omzetten. Ga ervan uit dat alle elektrische energie wordt gebruikt om het water te verwarmen.

De massa van 1,5 L water is 1500 g. De soortelijke warmte van water is 4,2 J/(g °C)

Nu jullie

De soortelijke warmte van water is 4,2 J/(g °C). Hoeveel energie kost het opwarmen van 2,0 kg water van 4,0 °C naar 60 °C? 

Deze maak je individueel in je schrift. 

Nakijken

Gegeven:     c = 4,2 J/(g °C)        m = 2,0 kg       

T1 = 4,0  °C    T2 = 60 °C

Gevraagd:  Q = ?

Formule: Q = c · m · ΔT

Berekenen:   Q = 4,2  ·  2,0 · (60-4,0) = 470,4 

Check:  470,4 J

Wie had dit goed? 

Formule omschrijven

Q = c · m · ΔT

• Wat doe je als je c wilt weten? 
• Wat doe je als je m wilt weten? 
• Wat doe je als je ΔT wilt weten? 

Aan de slag

• Maak het stencil op een los blaadje - deze lever je later in
• Stilte
• Je mag nu even geen vragen stellen. Ga door naar de volgende vraag als je er niet uit komt. 

Extra uitleg: Energie en vermogen

• E = P x t
• Eenheden en grootheden
• Stappenplan
• Hoe lang doet een lamp met een vermogen van 1 Watt erover om 1 Joule aan energie te leveren? 
•  Vera laat een lamp van 45 Watt per ongeluk 's nachts branden. Om 11 uur 's avonds deed die de lamp aan en in de ochtend om 8 uur deed die de lamp pas uit. Hoeveel energie heeft dit de lamp gekost? 

Uitleg: soortelijke warmte

• Q = c · m · ΔT
• Hoeveel energie kost het om 1 kg van een stof met een soortelijke warmte van 3 J/(g °C) met 1 graad Celcius te verwarmen?
• Uitleg met eenheden
• Hoe veel energie kost het om 3 gram water, met een soortelijke warmte van 4,2 J/(g °C), van 0 °C tot 100 °C te verwarmen? 

Nakijken

Nakijken

Nakijken

Schrijf voor jezelf op...

(In je schrift)

• Wat gaat er goed (bij het maken van deze opdrachten)?
• Waarin kan je nog verbeteren?
• Welke stappen kan je daarin maken? 

Aan de slag

maak 3.2 opdracht 1, 7, 10 

Huiswerk check

Leerdoelen

3.2.3. Je kunt uitleggen dat er toevoer van warmte nodig is om de temperatuur van een stof te laten stijgen.

3.2.4. Je kunt berekenen hoeveel energie nodig is om een stof in temperatuur te laten stijgen door de soortelijke warmte te gebruiken.