[WS] WeD-p4 Soortelijke Warmte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

WS: Warmte en Druk

Paragraaf 4: Soortelijke warmte
Methode: Wetenschapsschool

Lentiz Reviuslyceum. Versie 31-5-2018

M. van Aken

Lees voor je deze LessonUp doorloopt de theorie van de website door en maak een samenvatting in je schrift. Geef hieronder aan wat je WEL en NIET snapt van deze paragraaf.

Maak een foto van je samenvatting en lever die hier in.

Leg in eigen woorden uit waarom een joulemeter een 'joulemeter' heet.

Je sluit een elektrisch verwarmingselement aan op het lichtnet. Er loopt 15,0 mA stroom door het element. Wat is het vermogen van het element?

1. P =U I = 12,0 x 15,0 = 180W
2. P=U I=12,0 x 0,0150= 0,180 W
3. P=U I = 230 x 15,0 = 3,45 kW
4. P =U I =230 x 0,0150 = 3,45 W

Een verwarmingselement levert op het stopcontact gedurende 2,0 minuten een energie van 2,5 kJ. Bereken de stroom die door het element stroomt.

Hoe groot is de soortelijke warmte van calcium?

1. 0,234 J/kg/K
2. 0,65 J/kg/K
3. 0,45 J/kg/K
4. Het goede antwoord staat er niet bij.

De soortelijke warmte van Calcium is 0,65 10³ (de 10-macht niet vergeten!) J/kg K. Leg in eigen woorden uit wat het getal 0,65 10³ betekent voor Calcium. Begin je antwoord met 'als' of 'wanneer'. Je mag het getal opschrijven als '650'.

Hoeveel energie moet je toevoeren om 300 gram marmer 35 graden in temperatuur te laten stijgen?

Hoe groot is de stookwaarde / verbrandingswarmte van benzine? (Binas tabel 28B)

1. 33 10^6 J/kg
2. 33 10^9 J/m³
3. 33 J/m³
4. 33 J/kg

De verbrandingswarmte / stookwaarde van benzine is 33 10^9 J/m³.
Wat is een goede omrekening?

1. dit is 33 10^6 J/L
2. dit is 33 10^9 J/L
3. dit is 33 10^12 J/L
4. Het goede antwoord staat er niet bij

Totaalsom: (niet erg als je er niet helemaal uitkomt, maar probeer wel te doen DAT wat je kunt!):
Je verwarmt een bekerglas met 25 mL alcohol van 20°C op een butaan-gasbrander. Na 2,5 minuut is de temperatuur van de alcohol 65°C geworden. Je ziet dat je dan 0,17 L butaan hebt gebruikt.
1. Bereken het warmtevermogen dat de alcohol opgenomen heeft.
2. Bereken het rendement van deze opwarming.

Uitwerking

1. Je weet de temperatuursverandering dT (som) en de soortelijke warmte c (Binas) van de alcohol (dat is de stof dit je in temperatuur wilt laten stijgen). Je zoekt dus nog de massa. Deze kan je uitrekenen met het volume (som) en de dichtheid van alcohol (Binas).
Hieruit volgt een massa van 20 gram en een warmte-opname (Q = m c dT) van  2187 J. De proef duurde 2,5 minuut = 150 s.
Het vermogen is P = E / t = 15 W. 

2. De alcohol heeft 2187 J opgenomen. Dit is E_nuttig, want het doel / resultaat van je proef is het lagen stijgen van de temperatuur. De energie die hiervoor nodig is, komt uit de (verbranding) van het butaan. In de BINAS vind je de stookwaarde. Zet deze om naar L. Uit de 0,17 L komt dan 20519 J aan warmte-energie. Dit is E_in.
Het rendement is dan 11%.

Je verwarmt een bekerglas met 25 mL alcohol van 20°C op een gasbrander. Na 2,5 minuut is de temperatuur van de alcohol 65°C geworden. Je ziet dat je dan 0,17 L butaan hebt gebruikt.

1. Bereken het warmtevermogen dat de alcohol opgenomen heeft.

2. Bereken het rendement van deze opwarming.

Als je nog iets niet begreep, geef dat dan zo duidelijk mogelijk aan.