10 jan HAVO NATUURKUNDE

4.1 Verwarmen

Warmtebron: iets wat warmte afgeeft

VB: CV-ketel: aardgas wordt verbrand en het product wordt omgezet in warmte. Dit is een energieomzetting.

energie-stroomdiagram. hoeveelheden energie even groot, dus even grote pijlen

Waterkoker:

elektrische energie is nodig om het water te verwarmen. Temperatuur omhoog: moleculen gaan sneller bewegen.

Hoe meer water, hoe langer het duur voordat het kookt. Wanr er zijn meer watermoleculen

Met een warmtemeter kun je nagaan hoeveel warmte nodig is voor het verwamen van een bepaalde hoeveelheid water. Hierbij wordt het water verwarmd met een dompelaar.

voorbeeld

100 gram water, dompelaar heeft een vermogen van 

12 W. na 12 minuten is de temp gestegen van 19 naar 29 graden Celsius. Bereken hoeveel warmte de dompelaar heeft geproduceerd.

t = 12 min = 720 s

P = 12 W

E = ?

E = P x t

   = 12 x 720

   = 8640 J

   = 8,6 kJ

Soortelijke warmte

De hoeveelheid warmte die nodig is om 1 gram van een stof 1 graden Celsius in temperatuur te laten stijden.

symbool: c

c water = 4,2 J/g . C

Rekenen met soortelijke warmte

Q = c x m x ΔT

Q = warmte, eenheid: J

c = soortelijke warmte, eenheid: J/g.C

m = massa, eenheid: g

ΔT= temperatuurstijging: = Teind - Tbegin, eenheid: graden Celsius

Voorbeeld

Een waterkoker (1600W) verwarmt 1,5 L water van 20 graden tot 100 graden Celsius. Bereken hoeveel minuten de waterkoker daarover doet. Ga ervan uit dat alle elektrische energie wordt gebruikt om het water te verwarmen.

Eerst hoeveel warmte uitrekenen, daarna de tijd!

Hoeveelheid warmte (Q):

c = 4,2 J/g.C

m = 1500 g

ΔT = 80 C

Q = ?????

Q = c x m x ΔT

    = 4,2 x 1500 x 80

    = 5,04 x 10⁵ J

Tijd:

E = 5,04 x 10⁵ J

P = 1600 W

t = ???

E = P x t

t = E/P

   = 5,04 x 105  / 1600

   = 315 s

Extra uitlegfilmpje....