NaSk1 H6

• Nask / Techniek
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

NaSk1 H6

Warmte

Mijn verwachtingen:

Als ik praat verwacht ik dat je stil bent en op let.

Ik verwacht dat je pen en papier op de tafel hebt liggen als ik start met de les.

Ik verwacht dat je een aantekening maakt als ik dit vraag.

Ik verwacht dat je de hand op steekt als je iets wilt zeggen of vragen. Wacht dan op je beurt.

Toetsing:

PTA toets van hoofdstuk 6 en 8 in de proefwerkweek.

Deze periode hoofdstuk 6 en begin volgende periode hoofdstuk 8.

Voor beide hoofdstukken krijg je een huiswerk cijfer.

Ik ga elke week bijhouden wie het huiswerk serieus heeft gemaakt.

Hieruit volgt een cijfer voor deze periode.

Introductie

Vloeistof thermometer

Thermometer ijken

Spanning/ Stoomsterkte

Spanning:
Dit is de pompkracht wat er voor zorgt dat een apparaat werkt.

Stroomsterkte: 

De hoeveelheid elektronen die in een seconde door het draadje heen lopen. 

grootheid	symbool	eenheid	symbool
spanning	U	volt	V
Stroomsterkte	I	Ampère	A

Spanning

Spannings-bronnen hebben niet allemaal dezelfde spanning.

Uit het stopcontact komt 230 Volt.

Vermogen

Hoeveel energie het apparaat verbruikt.

Symbool vermogen = P (Power)

Eenheid vermogen = W (Watt)

Het vermogen van de stofzuiger is 

800 Watt

P = 800 W

Vermogen

Een apparaat met meer vermogen (meer Watt) is sterker dan een apparaat met minder vermogen. 

Vermogen berekenen

vermogen = spanning x stroomsterkte

P = U x I

U = P / I

I = P / U

Hoe berekenen we het vermogen binnen een bepaalde tijd?

Energieverbruik(kWh) = vermogen (W) x de tijd (h)

E = P x t

Energieverbruik in kilowattuur  (kWh)

Vermogen in kilowatt (kW)

Tijd in uur (h)

Kelvin

Omrekenen van Kelvin naar graden Celsius

Temperatuur in graden Celsius = Temperatuur in Kelvin - 273

Temperatuur in Kelvin = Temperatuur in graden Celsius + 273

Huiswerk

De opdrachten van de introductie maken.

Paragraaf 6.1

Warmte en temperatuur

Mijn verwachtingen:

Als ik praat verwacht ik dat je stil bent en op let.

Ik verwacht dat je pen en papier op de tafel hebt liggen als ik start met de les.

Ik verwacht dat je een aantekening maakt als ik dit vraag.

Ik verwacht dat je de hand op steekt als je iets wilt zeggen of vragen. Wacht dan op je beurt.

Leerdoelen:

Je kunt vier elektrische warmtebronnen noemen die je in huis of op school gebruikt.

Je kunt het energie-stroomdiagram van een elektrische warmtebron tekenen en toelichten.

Je kunt berekenen hoeveel warmte een elektrische warmtebron in een bepaalde tijd levert.

Je kunt het verband tussen temperatuur en tijd meten en weergeven in een diagram.

Je kunt het verband tussen temperatuur en warmte bepalen en weergeven in een diagram.

Warmtebronnen

Een warmtebron is alles waar warmte vanaf komt.

Elektrische warmtebronnen gebruiken elektriciteit om warmte te maken.

Energiestroomdiagram 

Elektrische energie wordt in warmte omgezet!

E=P⋅t=Q

E = elektrische energie

Q = warmte energie

Uit de voorkennis:

Energieverbruik (kWh) = vermogen (kW) x de tijd (h)

Energie(J) = vermogen (W) x de tijd (s)

E = P x t    ->     Q staat gelijk aan E

Dus:       E = P x t en Q = P x t

Grootheid	Symbool	Eenheid	Afkorting
Energie	E	Joule	J
Warmte energie	Q	Joule	J

Een waterkoker met een vermogen van 2400 W doet er 25 s over om 175 mL water aan de kook te brengen. Je hebt dan genoeg heet water voor één kop thee.

Bereken hoeveel warmte de waterkoker in die 25 s heeft geleverd.

Gegevens: P = 2400 W      t = 25 s

Gevraagd:   Q = ?

Uitwerking:

Q = E = P · t

Q = 2400 × 25 = 60 000 J = 60 kJ

Warmte energie van het boordrooster

Gegevens:

Gevraagd:

Uitwerking:

Temperatuur-tijd diagram

De temperatuursverandering kan ik in een Temperatuur-tijd diagram weergeven.

Warmte meten 

• Een warmtemeter is een goed geïsoleerd bakje van metaal of plastic. 

• Met een warmtemeter kun je nauwkeurig het verband bepalen tussen de temperatuur en de hoeveelheid toegevoerde warmte.   

Temperatuur-warmte diagram

Dit kunnen de uitkomsten van een warmtemeter zijn.

Deze bevindingen kan ik ook in een diagram verwerken.

Voorbeeld:

Isha heeft 50 mL water verwarmd met een warmtemeter. Ze heeft haar meetresultaten weergegeven in het temperatuur-warmtediagram.

Bepaal met het diagram hoeveel warmte ervoor nodig is om het water aan de kook te brengen.

Het water begint te koken als de temperatuur 100 °C is. Als je de grafiek doortrekt, kun je aflezen dat bij 100 °C (op de verticale as) 18 kJ (op de horizontale as) hoort. Er is dus 18 kJ warmte nodig.

Huiswerk:

Lees en maak paragraaf 6.1 (opdracht 1 t/m 6 en 9)

Paragraaf 6.2

Brandstoffen verbranden

Als ik praat verwacht ik dat je stil bent en op let.

Ik verwacht dat je pen en papier op de tafel hebt liggen als ik start met de les.

Ik verwacht dat je een aantekening maakt als ik dit vraag.

Ik verwacht dat je de hand op steekt als je iets wilt zeggen of vragen. Wacht dan op je beurt.

Leerdoelen:

Je kunt drie voorbeelden geven van warmtebronnen die chemische energie verbruiken.

Je kunt berekeningen uitvoeren met de verbrandingswarmte van een brandstof.

Je kunt het reactieschema van de volledige verbranding van aardgas noteren.

Je kunt uitleggen waarom je bij gastoestellen voor voldoende luchttoevoer moet zorgen.

Je kunt beschrijven hoe je op een veilige manier met een gasbrander kunt werken.

Je kunt de temperatuur omrekenen van graden Celsius (°C) naar kelvin (K), en omgekeerd.

Waarom verbrand je brandstoffen? 

• Brandstoffen worden verbrand voor hun energie.
  
• Chemische energie wordt omgezet in warmte-energie
  

Je kunt energie omzetten in een andere vorm van energie -> licht, elektriciteit, warmte, beweging

Verbrandingswarmte 

• Elke brandstof heeft zijn eigen verbrandingswarmte. 

• Dat is de hoeveelheid warmte die een bepaalde hoeveelheid brandstof kan leveren. 

Wordt aangegeven in Megajoule per kubieke meter.

Aardgas

Aardgas is een mengsel van verschillende gassen (ongeveer 80% methaan en ongeveer 14% stikstof).

Methaan en stikstof zijn kleurloze en reukloze gassen. Daarom wordt aan aardgas een beetje geurstof toegevoegd.

Aardgas verbranden

(volledige verbranding)

Onvolledige verbranding

Als er te weinig zuurstof bij het vuur komt, gaat de brander uit of brandt de vlam niet goed.

De vlammen zijn dan geel en niet blauw. Er ontstaat dan roet en het heel erg giftig gas:

KOOLSTOF-MONO-OXIDE

Kelvin

0 Kelvin is het absolute nulpunt.

273 Kelvin is 0 graden Celsius

0 Kelvin is -273 graden Celsius.

Huiswerk:

Lees en maak: Paragraaf 6.2 (opdracht 1 t/m 6, 9 en 10)

Gebruik de overige tijd om aan je huiswerk te werken!

Paragraaf 6.3

Warmtetransport

Als ik praat verwacht ik dat je stil bent en op let.

Ik verwacht dat je pen en papier op de tafel hebt liggen als ik start met de les.

Ik verwacht dat je een aantekening maakt als ik dit vraag.

Ik verwacht dat je de hand op steekt als je iets wilt zeggen of vragen. Wacht dan op je beurt.

Leerdoelen

Je kunt drie vormen van warmtetransport noemen en de verschillen toelichten.

Je kunt met voorbeelden toelichten hoe warmte wordt vervoerd door geleiding.

Je kunt drie voorbeelden geven van goede en drie van slechte warmtegeleiders.

Je kunt met voorbeelden toelichten hoe warmte wordt vervoerd door stroming.

Je kunt met voorbeelden toelichten hoe warmte wordt vervoerd door straling.

Je kunt uitleggen welke voorwerpen straling goed absorberen en welke niet.

De centrale verwarming

Om een huis of een woning te verwarmen gebruiken we een cv ketel.

Deze cv ketel is onderdeel van de centrale verwarming.

Daarbij kom je verschillende vormen van warmtetransport tegen.

Geleiding

Bij geleiding verplaatst de warmte zich door de stof.

Een stof die warmte goed geleid noemen wij een:

Warmtegeleider.

Stroming

Bij stroming verplaatst de warmte zich door de ruimte door het bewegen van de stof. Let op, warmte stijgt altijd!

Straling

Bij straling verplaatst warmte dat zich zonder tussenstof.

Weerkaatsen en absorberen

Voorwerpen kunnen dus warmte uitzenden, maar ook absorberen (opnemen).

• Zwarte en donkere voorwerpen absorberen de warmte goed.
• Witte en glimmende voorwerpen absorberen minder goed en kunnen warmte weerkaatsen. 

Warmtetransport en Temperatuur

Door warmtetransport ontstaan er temperatuurverschillen.

Deze verschillen zijn merkbaar.

Terugkoppeling leerdoelen

Je kunt drie vormen van warmtetransport noemen en de verschillen toelichten.

Je kunt met voorbeelden toelichten hoe warmte wordt vervoerd door geleiding.

Je kunt drie voorbeelden geven van goede en drie van slechte warmtegeleiders.

Je kunt met voorbeelden toelichten hoe warmte wordt vervoerd door stroming.

Je kunt met voorbeelden toelichten hoe warmte wordt vervoerd door straling.

Je kunt uitleggen welke voorwerpen straling goed absorberen en welke niet.

Huiswerk:

Lees en maak: Paragraaf 6.3 (opdracht 1 t/m 10)