Herhaling paragraaf 1 en 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Herhaling paragraaf 1 en 2

Ga rustig zitten op je plek

Pak een pen/potlood en iets om op te schrijven.

Wat zouden we moeten kunnen?

1. Het verschil uitleggen tussen 'warmte' en 'temperatuur'

2. Een rekenopdracht met de formule Q = P x t uitwerken (met G-FIRE)

3. Berekeningen doen met de verbrandingswarmte van stoffen

Warmte (in Joule)

Is een vorm van energie.

Andere vormen van energie kunnen worden omgezet in warmte.

Warmte is de overdracht van energie tussen twee objecten.

Een object kan geen warmte 'hebben'.

Temperatuur (in °Celsius/Kelvin)

Is een maat die aangeeft hoe warm of koud iets is.

Een stof kan een bepaalde temperatuur hebben.

Als je warmte-energie toevoegt aan een stof, stijgt de temperatuur.

Warm

Koud

Gemiddeld

Als je één warme hand en één koude hand in dezelfde bak met water doet, voelt dat anders aan.

Van jouw warme hand stroomt warmte-energie naar het water. Van het water naar jouw koude hand stroomt ook warmte-energie.

Een elektrische warmtebron (zoals een tosti-ijzer) zet al z'n elektrische energie om in warmte-energie.

Die energieomzetting kan je laten

zien in een energie-stroomdiagram.

De hoeveelheid warmte kan je berekenen door het vermogen maal de tijd in seconden te doen:

Warmte (J) = Vermogen (W) x tijd (s)

Q = P x t

Elke formule/rekensom los je op aan de hand van G-FIRE.

Zelf doen

Maak een uitgebreide uitwerking van deze rekenopgave. Schrijf alle stappen van G-FIRE op!

De nieuwe waterkoker van meneer Katerbarg heeft een vermogen van 3600 Watt. Om genoeg water te koken voor zijn Cup-a-Soupje, moet de waterkoker anderhalve minuut aan staan.

Hoeveel warmte heeft de waterkoker dan geleverd? Geef je antwoord in kilojoule.

Nakijken

Gegeven:

P = 3600 Watt

t = 90 seconden

Gevraagd: Q in kilojoule

Formule: Q = P x t (1 punt voor de juiste formule)

Invullen: Q = 3600 W x 90 sec = 324000 Joule (1 punt voor de juiste uitkomst)

Omrekenen: 324000 / 1000 = 324 kJ (1 punt voor de juiste omrekening, 1 punt voor de juiste eenheid)

In paragraaf 2: berekeningen met de verbrandingswarmte van stoffen.

De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel chemische energie er in een hoeveelheid stof zit.

Bv.: voor elke kg hout, 16 MJ warmte.

Daarmee rekenen

Op de toets kan ik van je vragen:

- Hoeveel kg/L/m3 van een stof is nodig om een hoeveelheid warmte te krijgen?

- Hoeveel warmte wordt geleverd door een bepaalde hoeveelheid stof?

Gebruik in beide gevallen een verhoudingstabel.

Zelf doen

Maak een uitwerking van de opgave. Noteer eerst je gegevens en gebruik een verhoudingstabel.

Mevrouw Seldenthuis verwarmt haar huis met aardgas. Ze stookt per maand 140 m3 de lucht in. Hoeveel warmte krijgt ze daarvoor? Geef je antwoord in Megajoule.

Nakijken

Gegeven:

Verbrandingswarmte van aardgas is 32 MJ/m3 (1 punt verbrandingswarmte)

Er wordt 140 m3 aardgas gebruikt.

Gevraagd: hoeveel warmte levert dat op?

Verhoudingstabel:

140 m3 aardgas levert in totaal

4.480 MJ aan warmte. (1 punt)

Zelf doen - Binas

Gebruik de Binas. Noteer de stappen van je berekeningen.

Let op: 1 cm3 staat gelijk aan 1 milliliter.

a. Nick verwarmt water met een brander die werkt op benzine. Hij voegt

66 kilojoule toe aan het water. Hoeveel milliliter benzine heeft hij verbruikt?

b. Vera verwarmt ook water, maar gebruikt een brander met spiritus. Ze verbruikt evenveel milliliter brandstof als Nick. Hoeveel warmte heeft ze opgewekt?

Uitwerkingen

a. Je hebt 2 mL benzine nodig voor 66 kJ (66.000 Joule) warmte.

b. Als je 2 mL spiritus verbrandt, krijg je 36 kJ (36.000 Joule) warmte.

Heb je de juiste uitkomst (inclusief juiste eenheden etc.) en wist je hoe je deze opgave moest aanpakken? >> Maken paragraaf 6.2, Test Jezelf.

Ben je er niet helemaal uitgekomen? >> Samen de stappen doorlopen, dan aan het werk met Test Jezelf.

Uitwerkingen

a. Nick verwarmt water met een brander die werkt op benzine. Hij voegt

66 kilojoule toe aan het water. Hoeveel milliliter benzine heeft hij verbruikt?

Gegevens noteren:

Toegevoegde warmte = 66 kJ = 66.000 Joule.

Verbrandingswarmte benzine (Binas tabel 19) = 33.000 Joule per mL.

Gevraagd: hoeveel mL is er nodig voor 66.000 Joule warmte?

Uitwerkingen

Toegevoegde warmte = 66 kJ = 66.000 Joule.

Verbrandingswarmte benzine (Binas tabel 19) = 33.000 Joule per mL.

Verhoudingstabel tekenen:

Antwoord geven:

Voor 66 kJ warmte is

2 mL benzine nodig.

Uitwerkingen

b. Vera verwarmt ook water, maar gebruikt een brander met spiritus. Ze verbruikt evenveel mL brandstof als Nick. Hoeveel warmte is er opgewekt?

Gegevens noteren:

Volume (hoeveelheid) brandstof = 2 mL

Verbrandingswarmte spiritus (Binas) = 18.000 Joule per mL

Gevraagd: hoeveel warmte wordt er opgewekt?

Uitwerkingen

Volume (hoeveelheid) brandstof = 2 mL

Verbrandingswarmte spiritus (Binas) = 18.000 Joule per mL

Verhoudingstabel tekenen:

Antwoord geven:

Met 2 mL spiritus wordt

26.000 Joule (26 kJ) warmte opgewekt.

Zelfstandig aan de slag

Maak: paragraaf 6.2 Test Jezelf.

Daarin zit ook omrekenen Celsius <-> Kelvin.

Onthoud: 0 graden Celsius is 273 graden Kelvin.

Tot: 09:50 uur, dan nog een paar herhaalvragen in LessonUp.

Welke eenheid gebruiken we bij de grootheid warmte?

1. Graden Celsius
2. Graden Kelvin
3. Joule
4. Watt

Geef een voorbeeld van een elektrische warmtebron.

6.400.000 Joule staat gelijk aan...

1. 6.400 kJ
2. 6.400 MJ
3. 64 kJ
4. 64 MJ

Als het buiten 20 graden Celsius is, dan is dat in Kelvin...

1. -253 K
2. 0 K
3. 273 K
4. 293 K

Welk gevaarlijke gas komt vrij bij onvolledige verbranding van aardgas?

1. Koolstofdioxide
2. Methaan
3. Koolstofmono-oxide
4. Zuurstof