24/25 6.1 Warmte en temperatuur 3k

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

H6: Warmte CE

Deze les heb je nodig:

- Laptop

- Je boek

- Pen

Tassen op de grond

Rustig aan het werk

Welkom 3 kader!

Als je binnen komt ga je rustig op je plek zitten en kun je gelijk starten met de voorkennistoets van H6.

Jas over 

je stoel

Op je eigen plek

6.1 Warmte en temperatuur

Lesplanning

1. Cijfers
2. Leerdoelen
3. Uitleg met werkblad
4. Opdrachten
5. Afsluiting 

Wat gaan we doen vandaag?

• Warmtebronnen
• Energievormen
• Verschil tussen warmte en temperatuur
• Energie stroomdiagram
• Elektrische energie en warmte
• Grafieken met temperatuur
• Afsluiten

Lesdoelen

1. Je kan verschillende elektrische warmtebronnen herkennen
2. Je kan een energie-stroomdiagram van een elektrische warmtebron tekenen
3. Je kan berekenen hoeveel warmte een elektrische warmtebron in een bepaalde tijd levert
4. Je kunt het verband tussen temperatuur en tijd meten en weergeven in een diagram
5. Je kunt het verband tussen temperatuur en warmte bepalen en weergeven in een diagram

Wat is een warmtebron?

Elektrische warmtebronnen gebruiken stroom om 

warmte te maken.

Chemische warmtebronnen gebruiken een 

verbranding om warmte te maken.

Chemische of elektrische warmtebron?

Warmte en temperatuur

Warmte en temperatuur zijn NIET het zelfde.

Warmte is de energie.

Temperatuur geeft aan hoeveel energie een stof heeft.

Warmte	Q	Joule	J
Temperatuur	T	graden Celsius	°C

Warmte of temperatuur

1. Het is vandaag 20 °C buiten.
2. Bij de verbranding is 500 J vrijgekomen.
3. Dit meet je met een thermometer.
4. Op een warme zomerdag zeg je "Pffff wat is het warm".
5. De warmte stroomt naar binnen.

Energievormen

• Chemische energie 
• Bewegingsenergie
• Elektrische energie
• Warmte
• Stralingsenergie 

Welke energieomzetting heb je in water koker?

1. Elektrische energie in warmte
2. Warmte in elektrische energie
3. Licht in elektrische energie en warmte
4. Licht in chemische energie en elektrische energie

Welke energieomzetting heb je in een lamp?

1. Van warmte naar stralingsenergie
2. Van warmte naar licht
3. Van elektrische energie naar stralingsenergie
4. Van elektrische energie naar stralingsenergie & warmte

Welke energieomzetting heb je in een zonnepaneel?

1. Elektrische energie in licht en warmte
2. Warmte in stralingsenergie en elektrische energie
3. Stralingsenergie in elektrische energie en warmte
4. Stralingsenergie in chemische energie en elektrische energie

Energie-

omzettingen

Een energieomzetting kan je in een energiestroomdiagram weergeven.

De linkerkant geeft aan welke energievorm(en) er in gaan. De rechter kant geeft aan welke energievorm(en) er uit komen.

Energiestroomdiagram

Teken het energiestroomdiagram van een:

1. Soldeerbout
2. Gasfornuis

Berekenen van warmte-energie

In een elektrisch apparaat wordt elektrische energie omgezet in warmte. Je mag er vanuit gaan dat deze dus gelijk zijn.

Warmte = elektrische energie

Q = E 

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Berekenen van warmte-energie

In hoofdstuk 1 heb je geleerd dat je de elektrische energie kunt berekenen door het vermogen x de tijd te doen. 

Warmte = elektrische energie = vermogen x tijd

Q = E = P x t

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Berekenen van warmte-energie

Q = E = P x t

warmte	Q	joule	J
elektrische energie	E	joule	J
vermogen	P	watt	W
tijd	t	seconde	s

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Voorbeeldopdracht 1

Een waterkoker (2400 W) doet er 25 s over om 175 mL water aan de kook te brengen. 

Bereken hoeveel warmte de waterkoker in die 25 s heeft geleverd.

gegevens

P (vermogen) = 2400 W

t (tijd) = 25 s

gevraagd

Q (warmte) = ?

uitwerking

Q = E = P x t

Q = 2400 × 25 = 60 000 J = 60 kJ

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Voorbeeldopdracht 2

Ivar verwarmt 100 mL water in een warmtemeter met een dompelaar van 20 W. Na 3 minuten is de temperatuur opgelopen tot 21 °C. Bereken de hoeveelheid toegevoerde warmte na 3 minuten.

gegevens

P (vermogen) = 20 W

t (tijd) = 3 min = 180 s

gevraagd

Q (warmte) = ?

uitwerking

Q = E = P x t

Q = 20 × 180 = 3600 J = 3,6 kJ

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Berekenen van warmte-energie

Ivar verwarmt 100 mL water in een warmtemeter met een dompelaar van 20 W. Na 7 minuten is de temperatuur opgelopen tot 41 °C. Bereken de hoeveelheid toegevoerde warmte na 7 minuten.

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Proeven met een warmtemeter

Om nauwkeurige proeven met warmte te doen, kun je een warmtemeter gebruiken. Met een warmtemeter kun je nauwkeurig het verband bepalen tussen de temperatuur en de hoeveelheid toegevoerde warmte. Je meet dan de temperatuur met regelmatige tussenpozen, bijvoorbeeld elke minuut. 

Je kunt de uitkomsten weergeven in een temperatuur-warmtediagram. Met dit soort diagrammen kun je allerlei onderzoeksvragen beantwoorden.

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Voorbeeld

Isha heeft 50 mL water verwarmd met een warmtemeter. In de afbeelding zie je het temparatuur-warmtediagram van deze proef.

Hoeveel warmte is ervoor nodig om 50 mL water van 14 °C aan de kook te brengen?

Het water begint te koken als de temparatuur 100 °C is. Als je de grafiek doortrekt, kun je aflezen dat bij 100 °C (op de verticale as) 18 kJ (op de horizontale as) hoort. Er is dus 18 kJ warmte nodig.

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.