3.) H6 warmte paragraaf 3 warmtetransport

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

filmpjes

warmtebronnen en energie omzetten

volledige - , onvolledige verbranding en rendement

geleiding, straling en stroming + chemische energie deel 1

deel 2

H6 warmte

paragraaf 3 warmtetransport 

straling 

stroming

geleiding

warmte transport

Wanneer je met behulp van een radiator een kamer verwarmt, dan moet de warmte van het hete water in de radiator zich dus verplaatsen door heel de ruimte, dit verplaatsen van warmte noem je warmtetransport. 

Warmtetransport kan op 3 manieren plaats vinden, namelijk door: 

geleiding,

 stroming en 

straling. 

Hierbij gaat de warmte altijd van een plaats waar het warm is (veel warmte) naar een plaats waar het kouder is (weinig warmte).

stroming

Bij warmte stromen is er altijd een stof (medium) nodig die warmte heeft opgenomen en dit goed vast houd. Stoffen die warmte niet (goed) afgeven of doorgeven noem je isolatoren. niet alle isolatoren kunnen warmte goed opnemen, dus niet alle isolatoren zijn geschikt om warmte door te geven met behulp van stroming. Een zeer geschikte stof voor warmte transport door middel van stroming is bijv. lucht. lucht neemt warmte goed op en houd deze goed vast. stilstaande lucht is dus een goede warmte isolator, maar doordat lucht verplaatst verplaatst de warmte mee. De reden dat de lucht niet stil blijft hangen, maar rond gaat stromen is de volgende: Je hebt geleerd dat de moleculen van stoffen verder uit elkaar gaan bewegen wanneer deze warmer worden. dit houd in dat er bij koude lucht meer moleculen in hetzelfde volume zitten, dan bij warme lucht. warme lucht heeft dus een kleinere dichtheid dan koude lucht. Hierdoor zakt de koude en dus zwaardere lucht naar beneden en stijgt de warme en lichtere lucht omhoog.

stroming

Bij warmte stroming is er altijd een stof, een medium, nodig die warmte heeft opgenomen en dit goed vast houd. vaste stoffen kunnen niet stromen, dus het medium moet gasvormig of vloeibaar zijn! warmte stromen gaan altijd omhoog bij de plaats waar het warm is! Stroming gaat nooit zijwaarts!

koude lucht heeft een grotere dichtheid, omdat de moleculen dicht op elkaar zitten en zakt dus naar beneden.

warme lucht heeft een kleinere dichtheid, omdat de moleculen verder uit elkaar zitten en  stijgt dus op.

geleiding

De moleculen van een stof gaan sneller trillen wanneer deze warm worden. Deze trilling wordt doorgegeven binnen de stof, d.w.z. dat een deeltje dat warm is geworden heftiger is gaan trillen en deze trillingsenergie door geeft aan het deeltje direct naast hem. Ook dit deeltje geeft de trilling op zijn beurt weer door etc. het is dus noodzakelijk dat de deeltjes dichtbij elkaar zitten om deze trilling door te kunnen geven. geleiding van warmte gaat dus het beste bij stoffen in de vaste fase. geleiding vindt wel plaats bij vloeistoffen, maar dit gaat niet zo snel/goed. bij gassen vindt geen geleiding plaast.

thermische geleiders

Thermische geleiders zijn stoffen die de warmte binnen het materiaal goed doorgeven.

Voorbeelden van stoffen die warmte goed geleiden zijn:

metalen (ijzer, aluminium, koper, staal, etc)

thermische isolatoren

thermische isolatoren zijn stoffen die de warmte niet binnen de stof doorgeven. 

Voorbeelden van thermische isolatoren zijn:

kunststoffen

hout

stilstaande lucht

water

rubber

straling

Om warmte te transporteren middels straling is geen (tussen)stof nodig, straling kan door een vacuum verplaatsen. straling verplaatst zich het beste door een vacuum of door stoffen in de gasvormige fase.

 straling kun je tegen gaan door spiegelende oppervlakken, deze kaatsen straling terug. ook voorwerpen die wit zijn weerkaatsen vrijwel alle straling.

doffe en donkere (zwart) voorwerpen absorberen straling juist.

 Warmte straling noemt men infrarodestraling. (Infraroodstraling kan men niet met het blote oog waarnemen). 

straling

Warmte transport door straling is de enige vorm van warmtetransport waarbij er geen (tussen)stof nodig is voor het transport van warmte. Infrarode straling kan zich zelfs verplaatsen door een vacuum. Denk maar aan de warmte die je voelt wanneer er zonnestralen op je huid komen. Deze zonnestralen zijn afkomstig van de zon die zich in de ruimte bevindt en in de ruimte is geen tussenstof. Warmte straling noemt men infrarodestraling. infraroodstraling kan men niet met het blote oog waarnemen. Er bestaan wel warmtecamera’s, waarmee je deze warmte straling kunt waarnemen. De kleur op de afbeelding correspondeert dan met de hoeveelheid warmte. bijv. wit is het heetst, dan geel, dan oranje etc.