4,3 Energie uit brandstoffen -1

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Energie uit brandstoffen

Leerdoelen

•   Uitleggen welke vormen van energie er zijn aan de hand van     voorbeelden
•  te beschrijven hoe je een reactiewarmte kunt opmeten. 
• te beschrijven wat soortelijke warmte is.
•  Energie omzetten en  rendement berekenen

Voorkennis

Welke vormen van energie ken je?

Er zijn verschillende soorten energie 

• Elektrische energie
• warmte energie
• lichtenergie

• chemische energie

• bewegingsenergie
• zwaarte energie

Energie omzetten

beweging naar elektrisch

licht naar elektrisch 

chemisch naar beweging en warmte

Bij een verbranding vindt de volgende energieomzetting plaats.

1. warmte --> chemische energie
2. elektrische energie --> warmte
3. chemische energie --> warmte
4. warmte --> elektrische energie

Welke energiesoort zit er in alle brandstoffen?

1. elektrische energie
2. bewegingsenergie
3. chemische energie
4. warmte

Verbrandingswarmte

Bij  het verbranden van brandstoffen komt warmte vrij.

In de stof (moleculen) is chemische energie opgeslagen

chemische energie --> licht en warmte

De warmte die vrijkomt noemen we verbrandingswarmte 

Energie

Energie heeft de afkorting E. 

De eenheid is joule (J) of megajoule (MJ).

De verbrandingswarmte van stoffen (hoeveel energie/warmte er vrijkomt bij verbranding van die stof) geven ze weer in 

MJ/kg 

(dus zoveel MJ per kg van die stof) 

Chemische energie > Verbrandingswarmte

Moleculen bevatten dus chemische energie en dat kan worden omgezet in verbrandingswarmte. 

Verbrandingswarmte is een stofeigenschap! (voor iedere stof anders) 

Ontbrandingstemperatuur

Stoffen verbranden niet zomaar, je moet ze 'aansteken'. Er is een beetje 'begin-energie' nodig. Dat noemen ze activeringsenergie. 

Maar huh? 

Hoe weet je nou hoeveel verbrandingswarmte er vrijkomt bij een bepaalde brandstof?? 

Dat kun je, als je daar zin in hebt, meten met een warmtemeter óf je kan het berekenen met een formule. Aangezien jullie geen warmtemeter hebben, zullen we moeten gaan rekenen. 

Soortelijke warmte

Elke stof heeft een een soortelijke warmte  (die staat gegeven).

Deze stofeigenschap vertelt je hoeveel energie er nodig is om 1 kg van die stof 1 graad te verwarmen.

Q = warmte in J die vrijkomt of nodig is

c =  soortelijke warmte van je stof in J/(kg*^oC)

m = massa van je stof in kg

T = temperatuurverschil in ^oC

Bereken de warmte die is opgenomen door 10 gram water als het 50 graden stijgt (c = 4,2 J/g/oC)

1. 2100
2. 500
3. 210
4. 42

Q = cmΔT

Q = 4,2 * 10 * 50 = 2100 J

Maken 

19, 21, 22

Rendement

Hoeveelheid energie in J die "nuttig" gebruikt wordt.

Wat "nuttig" is, is natuurlijk in elk geval verschillend.

Rendement

Percentage van de energie die ergens in gestopt wordt dat nuttig gebruikt wordt

 Energie en rendement

Hoe rekenen met rendement?

Rendement is altijd uitgedrukt in %

Het rendement van een bepaalde Cv-ketel is 85%. Hoeveel warmte gaat "verloren"?

1. 15
2. 85
3. 100
4. 0

Rendement is de verhouding tussen de energie wat erin komt en wat...

1. onnuttig wordt gebruikt
2. nuttig wordt gebruikt

Zelfstandig werken

• Nu  23, 26  maken 
  
• Huiswerk volgende les: de rest van de opgaven van paragraaf 3 maken