Paragraaf 4.4 - Geleiding

4.4 Geleiding

Leerdoelen van paragraaf 4.4 

 

• Je kunt het warmtetransport door warmtegeleiding in een radiator uitleggen. 
• Je kunt uitleggen waarom een temperatuurverschil een voorwaarde is voor warmtetransport door warmtegeleiding. 
• Je kunt uitleggen waarom sommige stoffen goede of slechte warmtegeleiders zijn. 
• Je kunt een voorbeeld geven van stoffen die slechte warmtegeleiders zijn. 
• Je kunt uitleggen waarom je isolatiemateriaal en dubbelglas bij de bouw van een huis gebruikt. 

Introductie

Als je de verwarming aanzet, wordt de radiator heet. Deze kan zo heet worden dat je hem niet lang kunt aanraken. Maar de knop op de radiator kun je vast blijven houden zonder dat je je handen verbrandt.

Vormen van warmtetransport

De warmte die een warmtepomp of cv-ketel geeft, wordt vervoerd naar de verschillende kamers in huis. Daarbij kom je verschillende vormen van warmtetransport tegen:

• Het staal van een radiator geleidt de warmte ‘van binnen de radiator naar buiten de radiator. Dit is warmtegeleiding. 
• De lucht rond de radiator gaat stromen, doordat die lucht wordt verwarmd. De warme lucht verspreidt zich door de hele kamer. Dit is warmtestroming. 
• De hete radiator straalt infrarode straling uit, de kamer in. Dit is warmtestraling.

Het warmtetransport in een radiator

Als de cv-ketel aanstaat, wordt er voortdurend heet water naar de radiatoren gepompt. Wanneer je een koude radiator opendraait, wordt hij snel gevuld met heet water. De buitenkant van de radiator wordt dan bijna meteen heet. Dat komt doordat het staal van de radiator een goede warmtegeleider is: de warmte verplaatst zich gemakkelijk van de binnenkant van de radiator naar de buitenkant.

In de radiator vindt het volgende warmtetransport plaats: 

1 Het hete water geeft warmte af aan de binnenkant van de radiator. 

2 De warmte wordt door warmtegeleiding naar de buitenkant van de radiator vervoerd. 

3 De buitenkant geeft warmte af aan de lucht en de voorwerpen in de kamer.

Als de cv-ketel aanstaat, wordt er voortdurend heet water naar de radiatoren gepompt. Maak de zinnen kloppend. Wanneer je een koude radiator opendraait, wordt hij gevuld met A...……………….water. De buitenkant van de radiator wordt dan snel B...………...Dat komt doordat het staal van de radiator eenC...………..…… warmtegeleider is

Als een cv-ketel aanstaat, wordt er voortdurend heet water naar de radiatoren gepompt.Maak de zin kloppend.
De warmte in en radiator wordt door...……….
naar de buitenkant van de radiator gevoerd.

Hoe wordt de warmte van binnen een radiator naar buiten de radiator vervoerd?

1. Het staal in de radiator laat het warme water door
2. Het staal in de radiator geleidt de warmte naar de buitenkant
3. Het staal geeft de warmte van c.v. ketel af

Alleen straling kan warmte transporteren zonder dat er tussenstof nodig is.

1. Waar
2. Niet waar

Warmtetransport door geleiding

Bij warmtegeleiding verplaatst de warmte zich door een stof, zoals het metaal van een radiator (zie figuur). Warmte verplaatst zich altijd van de plaats met de hoogste temperatuur naar een plaats met de laagste temperatuur. Je noemt dit warmtetransport door warmtegeleiding. Zonder temperatuurverschil is er geen warmtetransport.

Wat is warmtegeleiding?

1. Warmte verplaatst zich MET de stof
2. Warmte verplaatst zich ZONDER hulp van stof
3. Warmte verplaatst zich DOOR de stof

Goede en slechte warmtegeleiders

Alle metalen zijn goede warmtegeleiders. Andere vaste stoffen zoals kunststoffen zijn slechte warmtegeleiders. Ze geven de warmte maar heel langzaam door. Ook bijna alle vloeistoffen en gassen geleiden de warmte slecht. 

 De knop van een radiator is gemaakt van een kunststof die de warmte slecht geleidt. Dat voorkomt dat er daar te veel warmte naar de buitenkant wordt vervoerd. Anders zou je je hand branden als je aan de knop draait. 

 In huis vind je verschillende toepassingen van goede en slechte warmtegeleiders. 

Goede en slechte warmtegeleiders in de keuken. Pannen geleiden warmte goed. Ovenhandschoenen en houten lepels geleiden warmte niet goed.

Metalen zijn goede warmte geleiders?

1. Waar
2. Niet waar

Bij warmtegeleiding beweegt alleen de warmte en blijven de metaaldeeltjes op hun plaats.

1. Waar
2. Niet waar

Warmte verplaatst zich altijd van...

1. een plek met hoge naar een plek met lage temperatuur
2. verplaatst zich niet
3. een plek met lage naar een plek met hoge temperatuur
4. maakt niet uit

Wat zijn goede warmtegeleiders?

1. Alle metalen
2. Alle vaste stoffen
3. Vloeistoffen
4. Alle gassen

In de winter voelt het metaal van een fiets kouder aan dan de kunststof handvatten. Hoe komt dat?

1. Metaal is een betere warmte geleider dan kunststof
2. Metaal is een slechtere warmte geleider dan kunststof

Isolatie

De bakstenen waar veel huizen van zijn gemaakt, geleiden de warmte vrij goed. Dat betekent dat er door de muren van je huis veel warmte naar buiten kan verdwijnen. Hierdoor wordt het in huis koeler nadat de verwarming is uitgegaan. Na een tijdje gaat de verwarming dan ook opnieuw aan. Om warmteverlies door de muren te voorkomen, kun je de muren isoleren.

Een muur bestaat vaak niet uit één laag bakstenen, maar uit twee. Tussen de twee lagen bakstenen is ruimte die je kunt vullen met isolatiemateriaal. Omdat isolatiemateriaal warmte slecht geleidt, wordt het warmteverlies naar buiten beperkt. In een geïsoleerd huis koelt het minder snel af, waardoor de verwarming er korter en minder vaak brandt dan in een huis zonder isolatie. Door het aanbrengen van isolatie verbruik je minder energie en wordt de gasrekening minder hoog (figuur 4). Maar ook kleinere aanpassingen kunnen ervoor zorgen dat je minder energie verbruikt. Zo kun je bijvoorbeeld je huis beter isoleren door naden en kieren te dichten, cv-leidingen in onverwarmde ruimtes te isoleren en folie achter radiatoren te plakken.

Lucht: een slechte warmtegeleider

Ook door ruiten kan veel warmte naar buiten verdwijnen. Zeker als de ruit bestaat uit slechts één laagje dun glas. Het warmteverlies door ruiten kun je tegengaan door dubbelglas aan te brengen. Zoals de naam al zegt zitten in ruiten van dubbelglas twee lagen glas. Tussen deze twee lagen glas bevindt zich lucht. Stilstaande lucht geleidt de warmte slecht, waardoor het warmteverlies naar buiten wordt beperkt.

Wat is een goede isolator? (meerdere antwoorden mogelijk)

1. Dubbel glas
2. Water
3. Bakstenen
4. Piepschuim

Is de uitspraak juist of onjuist?
Lucht is een slechte warmtegeleider.

1. Juist
2. Onjuist

Is de uitspraak juist of onjuist?
IJzer is een slechte warmtegeleider.

1. Juist
2. Onjuist

Welke twee beweringen zijn waar?
A - In een goed geïsoleerd huis gaat de warmte mindersnel verloren
B - In een goed geïsoleerd huis gaat warmte sneller verloren
C - In een slecht geïsoleerd huis gaat de warmte mindersnel verloren
D - In een slecht geïsoleerd huis gaat warmte sneller verloren

Hoe zorgt isolatiemateriaal ervoor dat je huis warm blijft?

1. Isolatiemateriaal geeft goed warmte door, hierdoor komt er warmte je huis binnen
2. Isolatiemateriaal laat slecht warmte door, hierdoor blijft de warmte in je huis
3. Isolatiemateriaal laat slecht warmte door, hierdoor warmt je huis op

Waarmee kun je de muren van je huis isoleren?

1. met materiaal dat een slechte warmte geleider is
2. met materiaal dat een goede warmte geleider is
3. met materiaal dat warmte snel afvoert
4. met materiaal dat de warmte van het huis goed naar buiten vervoert

Is de bewering juist of onjuist?
Door dubbelglas te plaatsen kun je de gasrekening laten dalen.

1. Juist
2. Onjuist

Opdrachten maken

Wat: lees paragraaf 4.4 en maak de online opdrachten    

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!    

Hulp: Geen    

Tijd:  ???? minuten lang    

Huiswerk: opdrachten 1 tm 15 van paragraaf 4.4 & Test jezelf   

Klaar?: ga bezig met een ander vak!