§ 3.2 verwarmen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 3: Energie

§ 3.2 Verwarmen

Programma van de les

• Herhaling §3.1
• Hw was al wel af dus alleen boek-controle
  
  
• Uitleg §3.2
  
  
• Zelfstandig aan de slag

Wat is een nadeel van 'eindige energie' (fossiele brandstoffen)?

1. Deze energie is heel duur.
2. Deze energiebronnen raken op.
3. Deze energiebronnen zijn slecht voor het milieu.
4. Deze energiebronnen zijn niet in Nederland te vinden.

Welke van deze energiebronnen produceert geen duurzame energie?

1. aardgas
2. waterkracht
3. zonne-energie
4. windkracht

Duurzame energiebronnen
raken niet op.

1. waar
2. niet waar

Fossiele energiebronnen raken een keer op.

Welke energiebron is een fossiele energiebron?

1. steenkool
2. waterkracht
3. wind
4. zonlicht

Welke bewering is juist.
1. Hernieuwbare energiebronnen raken niet op
2. een windmolen is een voorbeeld van een
hernieuwbare energiebron.

1. bewering 1 is juist
2. bewering 2 is juist
3. beide beweringen zijn juist
4. beide beweringen zijn onjuist

Welke van deze energiebronnen zijn duurzaam?

1. Aardolie
2. Windenergie
3. Steenkool
4. zonne-energie

Door de energietransitie komt er een nieuw energiesysteem met vier belangrijke kenmerken.
Welk van deze vier kenmerken hoort bij:
-je huis beter isoleren?

1. energie lokaal produceren
2. gebruik van energie beperken
3. energie opslaan
4. fossiele brandstoffen vervangen

Doel van de les

Warmte en temperatuur

• Warmte is een vorm van Energie
• Temperatuur is niet hetzelfde als warmte
• Door warmte toe te voegen (=verhitten) 
• of juist warmte weg te halen (=koelen) 
• kun je de temperatuur van voorwerpen/stoffen veranderen
• Hoe hoger de temperatuur, hoe meer bewegingsenergie moleculen hebben
• Door warmte toe te voegen, gaan de moleculen sneller bewegen

Wet van behoud van energie

• Waterkoker:
  Zet elektrische energie om in warmte 
• Alle energie die een apparaat ingaat, komt er ook weer uit.
• Alleen is E omgezet in een andere energievorm: 
• Het rendement is nooit 100%
• Er ontstaat vaak warmte

Dit proces weergeven

Energiestroomdiagram:

Energiestroomdiagram

Even ophalen

• Water gaan verwarmen -->
  hoeveel energie kost dat?
• E = P x t
  
  
• Maar niet elke stof warmt 
  even snel op. Hoe kan dat?

Soortelijke warmte

• De warmte (J) die nodig is om 1 gram 
  stof 1 graden Celsius warmer te maken
• Stof-eigenschap. 
• Aangeven met de het symbool c

Eenheid van soortelijke warmte

Dit noteren we als:

Joule / gram * graad Celsius

J

_______________

g * oC

Soortelijke warmte

Hoeveelheid warmte in een stof berekenen

                                        Formule:       Q = m * c * Δ T

    Q  =  warmte (energie) in Joule

    m  = massa in kilogram

    c    = soortelijke warmte in Joule / kilogram * ^oC

   Δ T = temperatuurverschil in ^oC

Anouk brengt een 100 gram water met een begintemperatuur van 12 graden Celsius in 18,5 seconde aan de kook. Het vermogen van de waterkoker is 2000 W.
c water = 4200 J/kg*oC Bereken de warmte Q

Oplossing

Elektrische energie omgezet in warmte:     ?

massa:                                        m = 0.1 kg

soortelijke warmte:               c = 4200 J/kg * ^oC

temperatuurverschil:        Δ T = 100 - 12 = 88 ^oC

        Q      =    m   *      c     * Δ T

   Q =    0.1 * 4200 *  88

   Q =    0.1 *  369600

        Q = 37000 J

Grootheden en eenheden

Grootheid	symb	eenheid	symb
Energie	E	Joule	J
Warmte	Q	Joule	J
temperatuur	T	graden Celsius	*C
temperatuurverschil	T	graden Celsius	*C
soortelijke warmte	c	Joule per kg graden Celsius	J/kg*C
Vermogen	P	Watt	W
tijd	t	seconde	s

Zelfstandig aan de slag

Havo:

Lees §3.2 

Maak §3.2: 1, 3-6