3.1-2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo b, k, g, vwo
• Leerjaar 3

H3: Warmte en energie

Wat gaan we vandaag doen?

Opstarten	05 min
Vervolguitleg Verbrandingswarmte	10 min
Afmaken opdracht 11, 12, 13, 15	10 min
Bespreken opdrachten	10 min
Opdracht Joule omrekenen	05 min
Uitleg paragraaf 3.1 deel 2	10 min
Maken huiswerk	15 min
Lesafsluiting	05 min

3.1 Warmte opwekken 

Lesdoelen:

Aan het eind van de les:

• Kan je rekenen met het begrip verbrandingswarmte
  
• Kan je rekenen met rendement

Theorie - verbrandingswarmte

• Brandstoffen, zoals hout, benzine of gas kunnen warmte leveren 
• Als een stof verbrandt, komt er chemische energie vrij
• Dit noemen we de verbrandingswarmte

Verbrandingswarmte

Aan de slag 

• Wat? Maak 3.1 opdracht 11 t/m 13 + 15
• Hoe? Binnen je groep
• Tijd? 10 min
• Resultaat? Klassikaal bespreken
• Klaar? Maak ook 3.1 opdracht 8 t/m 10 + 14 + 16 t/m 18

rekenen

in binas staat dat bij 1 gram hout verbranding 16000 joule warmte vrij komt. 

dus 16000 J/g of 16 kJ/g

als je 4 kg houdt verbrand hoeveel energie komt er dan vrij?

uitwerking

4 kg hout is 4000 gram hout 

1 gram hout is 16000 Joule

dus 4000 gram hout is 16000x4000 

64000000 Joule

vervolg

64000000 Joule is nogal een groot getal.

we gaan dit omrekenen naar kJ

64000000:1000= 64000 kJ

64000kj is nogsteeds een groot getal dus reken om naar mJ

64000:1000= 64 mJ

eenheden voor energie 

Er zijn twee eenheden voor energie: 

• Joule (J)
• Kilowattuur (kWh) <-  voor elektrische energie

1 kJ   = 1000 J         = 10³

1 MJ  = 1 miljoen J = 10⁶

1 GJ   = 1 miljard J  = 10⁹

hier vind je extra uitleg

Neem over en reken uit:

3,2 kJ = .... J

0,6 MJ = ......J

4500 J = .....kJ

63.000.000 J = ....MJ

1 GJ = ..... MJ

Neem over en reken uit:

3,2 kJ = 3,2 x 1000 = 3200 J

0,6 MJ = 600000 J

4500 J = 4500 : 1000 = 4,5 kJ

63.000.000 J = 63000000 : 1000000 = 63 MJ

1 GJ = 1 x 1000 = 1000 MJ

Pak erbij:

Bladzijde 160 in je boek

Energie omzetten

Bij het omzetten van energie van de ene vorm in de andere gaat er nooit energie verloren, dat wil zeggen. De hoeveelheid energie voor de energie-omzetting is precies gelijk aan de hoeveelheid energie na de energie-omzetting, dit noemt men de wet van behoud van energie!

wet van behoud van energie:

Energie voor = energie na

Wet van behoud van energie

Alle energie blijft ergens. Het verdwijnt niet. Het wordt alleen omgezet in een andere energievorm. Meestal is deze "afval" energie een vorm van warmte. 

Het rendement is nooit 100%

Rendement

Hoe hoger het rendement van een apparaat is, des te meer energie gunstig wordt omgezet. men streeft dus altijd naar een zo hoog mogelijk rendement! Bekijk de voorbeelden hieronder en bedenk dat het gebruiken van LED lampjes dus veel energie zuiniger is dan het gebruik van gloeilampen.

Duurzaam energieverbruik

Rendement geeft aan hoeveel van de toegevoerde energie gebruikt wordt voor een nuttige energiesoort.

Huiswerk

• Wat? Maak 3.1 opdracht 16 t/m 24
• Hoe? Binnen je groep
• Tijd? 15 min
• Resultaat? Klassikaal bespreken
• Klaar? Lees blz. 167 t/m 169 en maak opdracht 25 t/m 31

Lesdoelen:

Aan het eind van de les:

• Kan je rekenen met het begrip verbrandingswarmte
  
• Kan je rekenen met rendement

De branddriehoek bestaat uit

1. brandstof en ontbrandingstemperatuur
2. zuurstof, brandstof en water
3. ontbrandingstemperatuur, water en zuurstof
4. brandstof, zuurstof en ontbrandingstemperatuur

Welke voorwaarde uit de branddriehoek haal je weg als:
je een brand met schuim blust.

1. zuurstof
2. brandbare stof
3. ontbrandingstemperatuur

Welke warmtebronnen zetten chemische energie om in warmte?

1. kampvuur
2. gasoven
3. elektrische kachel
4. strijkijzer

In brandstoffen zit
.....
chemische energie

1. Wel
2. Geen

de eenheid van energie is Joule

1. waar
2. niet waar

500 Joule = ... kJ

1. 5
2. 50
3. 0,005
4. 0,5

20 Joule = ....kJ

1. 200
2. 2.000
3. 0,2
4. 0.02

De energie die de fietser en de elektromotor leveren, wordt gemeten in joules (J).

Hoeveel joule is 3,5 GJ?

1. 3500 J
2. 3 500 000 J
3. 3 500 000 000 J
4. 3 500 000 000 000 J

Verbrandingswarmte geeft aan hoeveel energie nodig is om een brandstof te verbranden.

1. Waar
2. Niet waar

De verbrandingswarmte heeft in de binas een eenheid van ...?

1. Energie per seconde
2. Joule per gram of cm3
3. Joule per uur
4. Joule per liter

v04) Wat is de verbrandingswarmte van steenkool?

1. 29.000 J/g
2. 16.000 J/g
3. 2.900 J/g
4. 1.600 J/g