H7 - §7.3 Warmtegeleiding

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Welkom in de les

Vandaag:

• terugblik
• lesdoelen §7.3
• instructie §7.3
• opdrachten maken
• afsluiten les 

 

§7.3 - Warmtegeleiding

Vragen §7.2

Terugblik §7.2

Opgave 26a

Opgave 26b

Opgave 26c

Als je de massa van de stof die je wilt verwarmen 3 keer zo groot maakt. Hoeveel keer meer energie heb je dan nodig?

1. Dezelfde hoeveelheid
2. 2x zo groot
3. 3x zo groot
4. 2² = 4x zo groot

Even oefenen!

Een waterkoker (1800 W) verwarmt 1,8 L water van 15 ⁰C tot 100⁰C. 

Ga ervanuit dat er geen energie verloren gaat.

Bereken hoeveel warmte de waterkoker moet leveren

in kJ.

Gebruik de G,G,F,B,A methode.

Antwoord!

G: c = 4,2 J/(g . ⁰C),    m = 1,8 . 10³ g,     ­      T = 85 ⁰C

G: Q = ?

F:  

B:

A: de waterkoker moet 642,6 kJ aan warmte leveren.

Q=c ⋅ m ⋅ ΔT

Q=4,2 ⋅ 1800 ⋅ 85=642.600

Δ

Je leert ...

• uitleggen op welke manieren warmte wordt getransporteerd;
• rekenen aan warmtestromen;
• uitleggen hoe je in huis warmte kunt besparen.

Discussievraag

Waarom kan een thermosfles

koffie heel goed warm én 

koud houden?

Twee sneeuwpoppen staan naast elkaar. De ene sneeuwpop heeft een jas aan en de ander niet. Het is 7 ⁰C boven nul.

De sneeuwpop met jas smelt sneller.

De sneeuwpoppen smelten even snel.

De sneeuwpop zonder jas smelt sneller.

Warmtetransport

Warmte gaat van een plek met een hoge temperatuur naar een plek met een lage temperatuur. 

Warmtetransport

Geleiding

• Warmte wordt van de ene plaats in een vaste stof doorgegeven aan een andere plaats. 
• Moleculen geven warmte door, door tegen elkaar te trillen. 
• De moleculen blijven op hun plaats.

Stroming

• Warmte verplaatst zich door de beweging van een gas of vloeistof.
  
  
• Een warme vloeistof of gas is lichter waardoor het opstijgt.
  

Het water zorgt ervoor dat elk deel van het eten in contact komt met de warmte, terwijl het tegelijkertijd voorkomt dat het eten te heet wordt op 1 plek en daardoor zal verbranden.

Stroming

• Warmte verplaats zich alleen als er sprake is van een temperatuurverschil
  

• Warmte stroomt van hoge naar lage temperaturen

Warm

Koud

Stroming

• Warmte verplaats zich alleen als er sprake is van een temperatuurverschil
  

• Warmte stroomt van hoge naar lage temperaturen

1

Warme lucht heeft een kleinere dichtheid dan koude lucht en stijgt op.

2

De warme lucht kan niet verder naar boven en verplaatst langs het plafond door de kamer en koelt af. 

3

Koudere lucht heeft een grotere dichtheid dan warme lucht en zakt weer naar beneden. 

4

De koude lucht verplaatst zich naar de plek waar de warme lucht is opgestegen. Er kan geen vacuüm ontstaan, dus neemt de koude lucht de plaats in van de opgestegen lucht.

Straling

• Warmte verplaatsing door straling.
  Als deze straling door een voorwerp wordt geabsorbeerd wordt dit voorwerp warm.
  
  
• Er is geen tussenstof nodig.
  
  
• Het kampvuur zendt zichtbare warmtestraling (licht) en onzichtbare warmtestaling (infraroodstraling) uit. 

Straling

Het zilverfolie weerkaatst de
straling waardoor de warmte bij
de kampeerder blijft.

Warmtetransport

De tegels van de badkamer voelen koud aan als je er met je blote voeten op gaat staan.

1. stroming
2. straling
3. geleiding

Je zit naast een kampvuur en voelt de warmte op je gezicht.

1. stroming
2. straling
3. geleiding

De vloeistof in een thermometer wordt warm als je deze in een pan heet water zet.

1. Stroming
2. straling
3. geleiding

00:16

Wat denk jij?

Het boek heeft een lagere temperatuur dan de harddrive.

Het boek heeft een even hoge temperatuur als de hardrive.

Het boek heeft een hogere temperatuur dan de hardrive.

01:58

Wat verwacht jij?
Als je een ijsblokje gelijktijdig op een aluminiumblokje en een ander ijsblokje op een plastic blokje legt dan ...

Warmte vasthouden
Isolatie

<img

Twee sneeuwpoppen staan naast elkaar. De ene sneeupop heeft een jas aan en de ander niet. Het is 7 ⁰C boven nul.

1. De sneeuwpop met jas smelt sneller.
2. De sneeuwpop zonder jas smelt sneller.

Warmtegeleding in stoffen

Warmtestroom: de warmte die per seconde door een wand gaat.

Warmtestroom

Welke factoren van de wand bepalen de warmtestroom?

Warmtegeleding in stoffen

Warmtestroom hangt af van:

- dikte van de wand

- oppervlakte van de wand

- temperatuurverschil 

binnen/buiten

- materiaal van de wand

Warmtestroom

Warmtegeleding in stoffen

Warmtestroom:

P=​d​​λ ⋅A ⋅ ΔT​​

Warmtegeleding in stoffen

Warmtegeleidingscoëfficiënt - geeft aan hoe goed een stof de warmte kan geleiden.

Even oefenen!

Bram geeft een feestje en heeft een taart gekocht maar zijn koelkast is kapot. Hij wil deze taart bewaren en doet dit in een doos van piepschuim. De doos heeft een boven- en onderkant van 25 x 20 cm, elke wand is 2 cm dik. De taart heeft een temperatuur van 7 ⁰C, de temperatuur in de kamer is 20 ⁰C.

Bereken de warmtestroom door de deksel van de doos.

Gebruik de G,G,F,B,A - methode.

Antwoord!

G: T binnen= 7 ⁰C,   T buiten= 20 ⁰C,   A = 0,25 . 0,2 = 0,05 m²,   d = 0,02 m,   λ = 0,035 (W/(m . ⁰C)

G: warmtestroom P = ? W

F:

B:

A: de warmtestroom door het deksel is 1, 14 W

P=​d​​λ ⋅A ⋅ ΔT​​

P=​0,02​​0,035 ⋅0,05 ⋅ 13​​=1,14

Aan de slag!

Lezen §7.3 uit je boek

Maak: 29 t/m 43

Zs

Aan de slag!

Lezen §7.3 uit je boek

Maak: 29 t/m 43

Zf

Wat weet je al???

Discussievraag

Waarom kan een thermosfles

koffie heel goed warm én 

koud houden?

Welke stelling is juist?

1. Iets wat koud is geeft kou af.
2. Iets wat koud is neemt warmte op.

De kachel geeft vooral warmte af door...

1. Warmtestraling
2. Warmtestroming

Hoe kun je goed warmte isoleren?

1. Dubbele glazen in het raam
2. Metalen muren in je huis hebben
3. Buiten koken
4. Lucht tussen de muur

Waar zien we een voorbeeld van GELEIDING bij een pan met kokend water?

1. Vanaf het vuur naar de omgeving
2. In het water
3. In de steel van de pan

Warmteverlies door straling ga je tegen

1. Door het vasthouden van de warme lucht
2. Door te isoleren.
3. Door de warmte terug te kaatsen.
4. Door luchtstroming te verminderen.

Warmtestraling

1. Moet altijd door een tussenstof
2. Gaat niet door een tussenstof

Je kunt...

• uitleggen wat het verschil is tussen warmte en temperatuur;
  
• rekenen aan warmte;
  
• de soortelijke warmte van een stof berekenen;
  
• uitleggen wat de gevolgen van de grote soortelijke warmte van water zijn.

Ja, dat kan ik!

😒🙁😐🙂😃