H7 Materialen - les 1 - 3A3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

H7 materialen

Lesplanning

1. Uitleg soortelijke warmte
   
2. §7.2 opgave 15, 16, 18 en 21
3. Practicum warmtecapaciteit
4. Poster planeten
5. Uitleg drijven, zweven en zinken
   (evt. volgende les)
   
   

HW: opgaven §7.1 (dichtheid)

Lesdoelen

Aan het einde van deze les ...

• kan je uitleggen wat de soortelijke warmte van een materiaal is;
  
• kan je bereken hoeveel energie er nodig is om een stof op te warmten;
• heb de de warmtecapaciteit van een joulemeter bepaald.

§7.2 Warmte

soortelijke warmte

Temperatuur & warmte

Temperatuur bewegingsenergie van de moleculen

Warmte is een vorm van energie.

warmte toevoegen --> temperatuur stijgt
warmte onttrekken --> temperatuur daalt

Warmte of temperatuur?

De vonken van sterretjes voel je nauwelijks op je hand. Toch is de temperatuur van zo'n vonkje wel degelijk een paar duizend graden Celsius. De vonk koelt snel af als hij je huid raakt. De vonk is zo klein dat hij maar weing warmte afgeeft. 

Opwarmen

Verschillende materialen

Temperatuur 1 ºC omhoog:

• 1 gram ijzer 🡪 0,46 joule
• 1 gram water 🡪 4,2 joule
  
  

Practicum 

Soortelijke warmte

Opstelling docententafel

Soortelijke warmte

• De soortelijke warmte is de hoeveelheid warmte die een stof opneemt (of afstaat bij daling temperatuur) om de temperatuur van 1 gram van de stof 1 ⁰C toe te laten nemen. 
  
  
• Temperatuur 1 ºC omhoog:
  - 1 gram ijzer 🡪 0,46 joule soortelijke warmte ijzer: 0,46 J/(g·ºC)
  - 1 gram tin 🡪 0,22 joule soortelijke warmte tin: 0,22 J/(g·ºC) 

Voorbeeldopgave

Een waterkoker (2400 W) verwarmt 1,5 L water (c=4,2 J/g/⁰C) van 20 ⁰C tot 100⁰C. 

A. Bereken hoeveel warmte de waterkoker moet leveren. 

B. Bereken hoeveel minuten de waterkoker daarover doet.
Ga ervanuit dat er geen energie verloren gaat.

Gegevens:
c_water = 4,2 J/g/⁰C

P = 2400 W

V = 1,5 L 
ΔT = 80 ⁰C

Q = ?

Aan de slag

§7.2 opgave 15, 16, 18 en 21

Warmtecapaciteit

van de joulemeter

Het aantal joule dat een voorwerp
nodig heeft om één graad warmer
te worden noemen we de
warmtecapaciteit. 

De opstelling

Als je klaar bent ...

Posteropdracht planeten

                       

Proef 1 

 Bepalen warmtecapaciteit joulemeter

§7.1 dichtheid

drijven, zinken en zweven

Dichtheid

Dichtheid,

massa en volume

De formule van dichtheid

dichtheid=​volume​​massa​​

ρ(​cm​3​​​​g​​)=​V(cm​3​​)​​m(g)​​

Massa berekenen

ρ = 23 g/cm³

V = 200 cm³ 

m = ... g

Volume berekenen

ρ = 12 g/cm³

m = 132 g

V = ... cm³

Een gouden ketting heeft een massa van 35 g. De dichtheid van goud is
19,3 g/cm³. Bereken het volume.

1. 35 : 19,3 = 1,8 cm³
2. 19,3 : 35 = 0,55 cm³
3. 35 x 19,3 = 675,5 cm³

De dichtheid = 2,5 g/cm³.
Het volume = 4 cm³.
Bereken de massa.

1. 4 : 2,5 = 1,6 g
2. 2,5 : 4 = 0,625 g
3. 2,5 x 4 = 10 g

De massa = 15 g.
De dichtheid = 3 g/cm³
Bereken het volume.

1. 15 : 3 = 5 cm³
2. 3 : 15 = 0,2 cm³
3. 15 x 3 = 45 cm³

Dichtheid omrekenen:
10 g/cm³ = .... g/dm³

1. 10 000
2. 1000
3. 0,01
4. 0,001

6530 kg/m³ = ... kg/dm³

1. 653
2. 6,530
3. 0,6530
4. 653000

Huiswerk

§7.1 opgave 3, 4, 6 en 7

Lesdoelen

Aan het einde van deze les ...

• kan je rekenen met dichtheid;
• kan je berekenen hoever een voorwerp in een vloeistof zakt; 
• kan je uitleggen wat de soortelijke warmte van een materiaal is;
• heb de de warmtecapaciteit van een joulemeter bepaald.

Waarom blijf je drijven in
de dode zee?