Warmtetransport

De koeling van een aantal computeronderdelen (bijv. de CPU) wordt verzorgd door een ventilator en een koelelement met ribben. 
Waarom heeft het koelelement deze vorm en waarom is het van aluminium gemaakt? Waarvoor is de ventilator nodig?
1 / 24
suivant
Slide 1: Diapositive
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4

Cette leçon contient 24 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 60 min

Éléments de cette leçon

De koeling van een aantal computeronderdelen (bijv. de CPU) wordt verzorgd door een ventilator en een koelelement met ribben. 
Waarom heeft het koelelement deze vorm en waarom is het van aluminium gemaakt? Waarvoor is de ventilator nodig?

Slide 1 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Leerdoelen
Na deze les kan je:
  • 3 vormen van warmtetransport benoemen en van elke soort een voorbeeld geven.
  • Rekenen met de formule voor warmtestroom.
  • De thermische geleidbaarheid/warmtegeleidingscoëfficiënt opzoeken in BINAS.

Slide 2 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Tijdlijn:
5 min: Korte herhaling warmte
8 min: interactieve uitleg warmtetransport
5 min: zelf werken aan opdrachten
12 min: uitleg warmtestroom
15 min: zelf werken aan opdrachten

Slide 3 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Wat is warmte?

Slide 4 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Warmtetransport
1. Geleiding: via rechtstreeks, fysiek contact

Slide 5 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Voorbeelden van geleiding

Slide 6 - Carte mentale

Cet élément n'a pas d'instructions

Warmtetransport
1. Geleiding: via rechtstreeks, fysiek contact
2. Stroming: een stof warmt op, stroomt ergens heen, waardoor het daar ook opwarmt

Slide 7 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Voorbeelden van stroming

Slide 8 - Carte mentale

Cet élément n'a pas d'instructions

Warmtetransport
1. Geleiding: via rechtstreeks, fysiek contact
2. Stroming: een stof warmt op, stroomt ergens heen, waardoor het daar ook opwarmt
3. Straling: warmte uitstralen

Slide 9 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Voorbeelden van straling

Slide 10 - Carte mentale

Cet élément n'a pas d'instructions

Zelf aan de slag
Opdrachten: 10, 12

Slide 11 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Warmtestroom
Hoeveelheid warmte die in een bepaalde tijd ergens heen stroomt:

P=tQ
P = vermogen in W
Q = warmte in J
t = tijd in s

Slide 12 - Diapositive

waar lijkt deze formule op?
Warmtestroom
Hoeveelheid warmte die in een bepaalde tijd ergens heen stroomt:

P=tQ
P = vermogen in W
Q = warmte in J
t = tijd in s
Grote P: veel warmte die stroomt

Slide 13 - Diapositive

waar lijkt deze formule op?
Warmtestroom
Hoeveelheid warmte die in een bepaalde tijd ergens heen stroomt:

P=tQ
Maar... niet elke stof geleidt even goed warmte. Hoe komt dat terug in deze formule?

Slide 14 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Warmtestroom
De warmte zelf is vaak niet makkelijk rechtstreeks te meten. 

Van welke grootheden zou de warmtestroom kunnen afhangen?
P=...

Slide 15 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermische geleidbaarheid
   Warmtestroom:

P=...A
A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m2
Hoe groter A, hoe groter P

Slide 16 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermische geleidbaarheid
   Warmtestroom:

P=AΔT...
A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m2
= temperatuurverschil in K
ΔT
Hoe groter        , hoe groter P
ΔT

Slide 17 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermische geleidbaarheid
   Warmtestroom:

P=...AdΔT
A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m2
= temperatuurverschil in K
d = dikte materiaal in m
ΔT
Hoe dikker, hoe kleiner P

Slide 18 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermische geleidbaarheid
   Warmtestroom:

P=λAdΔT
= thermische geleidbaarheid in W/m/K
A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m2
= temperatuurverschil in K
d = dikte materiaal in m
λ
ΔT
Materiaaleigenschap

Slide 19 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Rekenvoorbeeld
   Warmtestroom:

Een plaat asbest van 1 m bij 2 m werd gebruikt voor isolatie. De plaat is 3 cm dik. Binnen is het 21 oC en buiten is het 9 oC. 
- Bereken de warmtestroom door de plaat.

P=λAdΔT

Slide 20 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Groot of klein?
   Warmtestroom:

P=λAdΔT
Wat zorgt voor een grote warmtestroom?

A
d
λ
ΔT

Slide 21 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

De koeling van een aantal computeronderdelen (bijv. de CPU) wordt verzorgd door een ventilator en een koelelement met ribben. 
We hebben nu de informatie om de vraag waarom deze koeling zo is te beantwoorden!

Slide 22 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

1. Waarom heeft het koelelement deze vorm (met ribben?
2. Waarom is het van aluminium gemaakt? (BINAS)
3. Waarvoor is de ventilator nodig?

Slide 23 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Zelf aan de slag
Opdrachten: 19, 24

Slide 24 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions