ENERGIE EN OMZETTINGEN (par 5.1)

Warmte
1 / 20
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 3

This lesson contains 20 slides, with text slides.

Items in this lesson

Warmte

Slide 1 - Slide

par 5.1 Energie en omzettingen
Energie (E) = heb je nodig om iets te kunnen of laten doen.
                            -->  iets verwarmen
                            -->  iets laten bewegen
                            -->  iets veranderen

De eenheid van energie is joule (J)

Slide 2 - Slide

Voorbeelden:
*  elektrische energie --> energie uit een stopcontact, 
                                               batterij of accu
*  bewegingsenergie --> energie die een voorwerp heeft 
                                               als het in beweging is
*  chemische energie --> energie uit stoffen - vb: suiker in jouw 
                                               boterham of benzine als brandstof in de 
                                               auto.
*  stralingsenergie --> energie afkomstig van de zon of van 
                                          kernenergie
*  warmte --> de energie die nodig is om de temperatuur van een 
                          stof te verhogen (smelten of verdampen)

Slide 3 - Slide

Soorten energie
De verschillende soorten energie zijn dus:
*  licht of straling
*  beweging
*  chemisch
*  elektrisch
*  kernenergie
*  warmte

Slide 4 - Slide

Energie-omzettingen
Energie gaat nooit verloren.

Wet van behoud van energie --> energie ontstaat niet zomaar of verdwijnt 
                                                                    niet zomaar.

De ene soort energie kan worden omgezet en een of meerdere andere soorten energie.

Slide 5 - Slide

Energiestroomdiagram
Voorbeeld is een elektriciteitscentrale

Slide 6 - Slide

Warmte (Q)
Warmte (Q) = de energie die nodig is om de temperatuur van 
                            een stof te verhogen of een stof te laten smelten 
                            of verdampen. 
                             Eenheid in joule (J)


Slide 7 - Slide

warmte vs temperatuur
Warmte is niet hetzelfde als temperatuur.

Temperatuur (T) in graden Celsius (oC)
Bij een hogere temperatuur bewegen de moleculen sneller.
Ze hebben dan meer bewegingsenergie.

Om de temperatuur te verhogen, moet je energie toevoeren (--> warmte).

Slide 8 - Slide

Faseovergang zuiver water
In de stijgende gedeeltes neemt de temperatuur
toe en gebruik je de warmte voor de toename
van de bewegingsenergie van de moleculen.

In de horizontale gedeeltes neemt de temperatuur
NIET toe. De warmte is daar nodig voor de 
faseovergang.

Slide 9 - Slide

Warmte als niet-nuttige energie
Bij veel energieomzettingen is 
warmte een vorm van niet-nuttige
energie. 


Wordt er bij een energieomzetting een grote hoeveelheid niet-nuttige energie gevormd, dan is het rendement van het apparaat niet zo groot.

Slide 10 - Slide

Eerste hoofdwet van behoud van energie
Bij elke energieomzetting komt er even veel energie uit als erin gaat.

Er gaat nooit energie verloren, maar je kunt ook geen energie 'erbij maken'.

Wat eruit komt, kan niet meer zijn dan 100 % van wat erin gaat.

Slide 11 - Slide

Tweede hoofdwet van behoud van energie
Het is onmogelijk om alle energie in nuttige energie om te zetten.

Er zal altijd een deel omgezet worden in niet-nuttige energie, omdat een deel van de energie in de moleculen gaat zitten.

Het is moeilijk deze energie weer om te zetten in nuttige energievormen. Warmte noem je vaak energie van 'lage kwaliteit'.

Slide 12 - Slide

par 5.2 Verbranding
Fossiele brandstoffen = brandstoffen die zijn ontstaan uit de resten van dode planten en dieren. Ze zijn niet duurzaam, omdat ze op een gegeven moment op zijn. 

In fossiele brandstoffen zit chemische energie. Bij de verbranding ontstaan nieuwe energiesoorten, zoals  warmte en stralingsenergie.

De chemische reactie wordt weergegeven in een reactieschema:
beginstoffen --> reactieproducten 

vb:  aardgas + zuurstof --> koolstofdioxide + water + energie (vb: warmte of straling)

Slide 13 - Slide

Stukje scheikunde
aardgas + zuurstof --> koolstofdioxide + water + energie
     CH4    +        O2      -->              CO2            +  H2O   + energie


Slide 14 - Slide

                                            Verbranding

            volledige                                                      onvolledige
      -->  blauwe vlam                                      -->  gele vlam
      -->  voldoende zuurstof                          -->  te weinig zuurstof

er ontstaat: 
          CO2 + H2O                                                       CO + roet

CO = koolstofmonoxide = giftig, kleurloos, geurloos en smaakloos 

Slide 15 - Slide

Brandvoorwaarden:

Voor iedere brand heb je de volgende 
dingen, in de juiste verhouding, nodig:

*  brandstof
*  zuurstof
*  ontbrandingstemperatuur (= laagste 
    temperatuur waarbij een stof vlam vat)

Blussen van een brand = het weghalen van een of meer van de voorwaarden.








Slide 16 - Slide

par 5.3  Warmtetransport
= warmte verplaatsen
= energie overdragen van de ene plaats naar de andere plaats. 
    (spontaan transport gaat altijd van een plek met een hoge temperatuur 
      naar een plek met een lagere temperatuur)

Er zijn drie soorten warmtetransport.
*  stroming
*  straling
*  geleiding

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide