§ 3.2 verwarmen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

§ 3.2 Verwarmen

Leerdoelen:

Aan het einde van deze les:

• Ken je het verschil tussen warmte en temperatuur.
• Begrijp je wat een energiestroomdiagram is.
• Ken je het verschil tussen kwalitatieve en kwantitatieve energie. 
• Weet je welke groot- en eenheden aan bod komen dit hoofdstuk.
  
• Begrijp je het begrip 'soortelijke warmte'.
  
• Begrijp je hoe je warmte-energie kunt berekenen.
  
• Begrijp je hoe je elektrische energie kunt berekenen

Het verschil tussen warmte en temperatuur

• Warmte is een vorm van Energie
  
• Temperatuur is niet hetzelfde als warmte
  
• Door warmte toe te voegen (=verhitten) of juist warmte weg te halen (=koelen) kun je de temperatuur van voorwerpen/stoffen veranderen

Warmte en temperatuur

• Warmte is te meten
• Temperatuur is ''een gevoel''
• Als mens kunnen wij alleen het warmte verschil voelen
• Dit geeft een raar gevoel voor temperatuur.  

warmte:

• vorm van energie
• Joule
• positief

• gaat van warm naar koud

• caloriemeter

temperatuur:

• meting van hitte en kou
• graden Celsius, Kelvin
• positief en negatief

• stijgt wanneer verwarmt, daalt wanneer verkoelt

• thermometer

Soortelijke warmte

Soortelijke warmte: de warmte die nodig is om 1 gram stof 1 graden Celsius warmer te maken.

Berekenen van de warmte.

De warmte (= energie) is afhankelijk van 3 dingen:

1. de massa (m) in de eenheid gram (g)
2. de soortelijke warmte (c) in de eenheid J/g.^oC
3. het temperatuursverschil (stijgen of dalen) (     T) in de eenheid ^oC

Δ

warmtebronnen die op chemische Energie werken

• brandstoffen bevatten chemische Energie, want verbranden is een chemische reactie (de brandstof verandert in andere stoffen= chemie).
  
• bij verbranden gebeurt dit:
  

chemische Energie---> warmte Energie

• voorbeelden van warmtebronnen die werken op chemische energie:
  

 - koken op aardgas,

- een houtvuurtje,

- een barbecue die op briketten of kolen werkt

Energiestroomdiagram

Wet van Behoud van Energie

Alle energie die een apparaat ingaat komt er ook weer uit. Het wordt alleen omgezet in een andere energievorm: de nuttige energie. Meestal is de "afval" energie een vorm van warmte.

Het rendement is nooit 100%.

In het echt stoppen de kogels na een bepaalde tijd met heen en weer bewegen. Er ontstaat niet alleen bewegingsenergie, maar ook warmte.

kwantitatief - kwalitatief

De kwantitatieve energie blijft bij een energieomzetting altijd gelijk. Echter is het vaak zo dat een deel van de energie niet meer nuttig is. De kwalitatieve energie neemt daarbij af. 

Warmtebronnen

• In een verwarmingsketel wordt aardgas verbrand. DUS:
  
• Chemische energie wordt omgezet in warmte energie.
  
• Dit kun je weergeven in 

       een energiestroomdiagram:

ENERGIESTROOMDIAGRAM

Elektrische energie berekenen

E = P x t

Joule = Watt x seconde       of            kWh = kW x h

C = SOORTELIJKE WARMTE

Aant. 1. Groot- en eenheden H3.2

Grootheid	symb	eenheid	symb
Energie	E	Joule	J
Warmte	Q	Joule	J
temperatuur	T	graden Celsius	*C
temperatuurverschil	T	graden Celsius	*C
soortelijke warmte	c	Joule per kg graden Celsius	J/kg*C
Vermogen	P	Watt	W
tijd	t	seconde	s

Maken

zie Its learning voor de weektaak.