Les 3 en 4: soortelijke warmte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

H5.3 Soortelijke warmte

Huiswerk

5.3 Soortelijke warmte
Opgave 16 t/m 22

Na deze les kun je:

1. Het begrip soortelijke warmte uitleggen
   
2. Uitleggen hoe je soortelijke warmte van een materiaal kan bepalen
3. Berekeningen met soortelijke warmte uitvoeren
4. Berekeningen met het 'sommenrecept' uitvoeren
5. De relatie tussen dichtheid en soortelijke warmte uitleggen

Het is van belang dat je de formules tijdens deze les overneemt in je schrift

Ik leg in de zon:

• Stuk rubber
• Stuk metaal

Wat warmt sneller op?

• Stuk aluminium
• Stuk staal

Wat warmt sneller op?

• Dit verschil kunnen we beschrijven met het begrip soortelijke warmte

Soortelijke warmte

Is een maat voor de hoeveelheid energie
die nodig is om een bepaalde hoeveelheid stof een bepaalde temperatuur te laten stijgen

Denken in eenheden:

Soortelijke warmte: joule   per kilogram   per graden Celcius

(de hoeveelheid joule die nodig is om de temp van één kilogram van een stof,
één graden Celsius te laten stijgen)

BINAS Tabel 8-12

​°C​​(​kg​​J​​)​​

​K​​(​kg​​J​​)​​

Jkg​−1​​K​−1​​

Jkg​−1​​°C​−1​​

Soortelijke warmte berekenen

Warmte (Q) 

Soortelijke warmte (c)  

Massa (m) 

Temperatuursverandering (ΔT)

dichtheid (ρ) 

Volume (V)

Q=cmΔT

Q=cρVΔT

Welke eenheden horen bij de grootheden?

Soortelijke warmte berekenen

Warmte (Q)                                                joule (J)

Soortelijke warmte (c)                         joule per kilogram per kelvin ((J/kg)/K)

Massa (m)                                                 kilogram (kg)

Temperatuursverandering (ΔT).    kelvin (K) of graden Celsius (°C)

dichtheid (ρ)                                            kilogram per kubieke meter (kg/m³)

Volume (V)                                                kubieke meter (m³)

Q=cmΔT

Q=cρVΔT

De joulemeter

Bepalen van de soortelijke warmte van vloeistoffen

• Verwarmingselement
• Thermometer

• Hoe bepalen we het vermogen?
• Met spanning en stroomsterkte
• P = U I
• Hoe bepalen we de toegevoegde elektrische energie?
• ΔE = P ΔT
• Goed isoleren! Dan is  ΔE   gelijk aan  Q
• Q = c m ΔT

Oefenen 

Het sommenrecept

Werkvorm: denker-schrijver

Het sommenrecept 

1. FORMULES
   Noteer de benodigde formule(s)
2. GEGEVENS
   Symbolen uit de formule onder elkaar.
   Wat is bekend? Noteer met de eenheden
   Grootheid niet bekend? Noteer een vraagteken met de eenheid
   Reken om indien nodig
3. INVULLEN
   Schrijf de formules nogmaals op met de gegevens  ingevuld (zie stap 2)
4. REKENEN
   Schrijf de formule zo om dat er staat 'symbool van onbekende grootheid = iets wat je op de rekenmachine kunt intypen'.
   Typ dat in de rekenmachine
5. ANTWOORD + EENHEID
   Schrijf het antwoord op als 'symbool van gevraagde grootheid = getal met eenheid' >> Correct afgerond!

Als je het recept volgt heb je altijd wel iets lekkers op tafel"

   Jullie zijn bekend met GGFIRE

   We gaan dus met deze methode aan de slag:

   G. Gegeven

   G. Gevraagd

   F. Formules

   I.  Invullen

   R. Rekenen

   E. Eenheden

Denker-schrijver

10 minuten werken aan de opgave in tweetallen

1. De denker denkt, de schrijver schrijft. Ook heeft deze een rekenmachine ter beschikking.
2. De denker citeert de opgave stap voor stap aan de schrijver
3. De denkers moeten hun pen in hun etui doen tijdens het maken van de opgave. Het boek mogen ze er wel bij houden. 
4. De opgave bespreken we klassikaal. De administrateurs hebben als het goed is alles opgeschreven, dus alleen hen geef ik de beurt. 

Rekenvoorbeeld 1

Piet wil friet bakken. 

Hij verwarmt 250 g olijfolie van 18 °C tot 180 °C.

Bereken hoeveel warmte de olie heeft opgenomen.

Rekenvoorbeeld 2

Een persoon brengt 1700 mL water van 60 °C aan de kook  

met behulp van een verwarmingselement. 

Het verwarmen duurt 10 minuten. 

Het verwarmingselement is aangesloten op de netspanning 

en levert een stroomsterkte van 2,0 A.

Bereken de soortelijke warmte. 

Je mag aannemen dat het water perfect geïsoleerd is.

Rekenvoorbeeld 3

Een leerling wil de temperatuur van een vlam bepalen. 

Hij doet hiervoor een ijzeren blokje van 30 gram in het vuur en 

wacht een tijdje zodat de temperatuur van de vlam gelijk wordt 

aan de temperatuur van het blokje. 

Daarna doet de leerling het blokje in een calorimeter waar 150 mL 

water in zit. De temperatuur van het water stijgt hierdoor van 20 °C 

naar 35 °C. 

Bereken hiermee de temperatuur van de vlam

Dichtheid en soortelijke warmte

Metalen: dicht op elkaar gestapelde atomen

Atomaire massa (u): gemiddelde massa van één atoom

1 u =

BINAS Tabel 7

• Vergelijk kolom 2 met 3.
  Wat kun je concluderen?
  
• Vergelijk kolom 2 met 4.
  Wat kun je concluderen?

1,66054⋅10​−27​​kg

Dichtheid en soortelijke warmte

Bij metalen geldt:

• Grotere dichtheid = grotere atomaire massa
• Verband is rechtevenredig (bij benadering)
• Ruimte tussen de atomen is ongeveer gelijk
  
  
• Zwaardere atomen = kleinere soortelijke warmte
• Grotere atomaire massa = minder atomen per kg
• Zilver heeft helft atomen tov ijzer
• Soortelijke warmte van zilver is helft van ijzer
• Dus soortelijke warmte zilveratoom is gelijk aan ijzeratoom
• Verband is omgekeerd evenredig (bij benadering)

Wat je nu kunt:

• Het begrip soortelijke warmte uitleggen
• Uitleggen hoe je soortelijke warmte van een materiaal kan bepalen
• De relatie tussen dichtheid en soortelijke warmte uitleggen
• Berekeningen met soortelijke warmte uitvoeren
• Berekeningen met het 'sommenrecept' uitvoeren

Sommenrecept

"Het wordt altijd wel iets lekkers"

1. Formules 
2. Gegevens 
3. Invullen
4. Uitrekenen 
5. Antwoord (afronden + eenheden!)

   Sommen maken 

   met GGFIRE

   

   G. Gegeven

   G. Gevraagd

   F.   Formules

   I.   Invullen

   R.  Rekenen

   E.  Eenheden

Hoe vond je de werkvorm
'denker-schrijver' gaan?

😒🙁😐🙂😃

Wat vond je goed gaan?

Wat vond je minder goed gaan?

Heb je nog een tip voor
de werkvorm 'denker-schrijver'?

Samenwerkend

leren

Klas als team

15 minuten werken aan 

opgaven met de hele klas

1. In totaal 7 opgeven uit het boek
2. Elke opgave 2 blaadjes beschikbaar, je kunt dus elkaars werk controleren
3. Schrijf de uitwerken helemaal uit (sommenrecept!)
4. Antwoord zonder berekening of samengevat op het bord
5. Geen boek en aantekeningen gebruiken
6. Na 15 minuten gaan we de antwoorden controleren
7. Minder dan 3 fouten, de klas wint!

Klas als team

Opgave	Wie maken?	Wie controleren?	Antwoorden
16
17
18
19
20
21
22

Huiswerk

5.3 Soortelijke warmte
Opgave 16 t/m 22

Hoe vond je de werkvorm
'de klas als team' gaan?

😒🙁😐🙂😃

Wat vond je goed gaan?

Wat vond je minder goed gaan?

Heb je nog een tip voor
de werkvorm 'de klas als team'?

Goed

weekend!