H3.4 thermische geleidbaarheid

Thermische geleidbaarheid

1 / 15

Slide 1: Tekstslide

NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 4

In deze les zitten 15 slides, met tekstslides en 2 videos.

Lesduur is: 60 min

Onderdelen in deze les

Thermische geleidbaarheid

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Video

Warmtestroom

Energie die per tijdseenheid door een oppervlakte wegstroomt:

P de warmtestroom in W (of J/s)

Q de hoeveelheid verplaatste warmte in J

t de verstreken tijd in s

P = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​}

Slide 3 - Tekstslide

Rekenen met warmtestroom

Warmtestroom (Q) Watt (W)

Warmtegeleidingscoefficient (λ) Watt per meter per Kelvin ((W/m)/K)

Oppervlakte (m) Vierkante meters (m2)

Temperatuursverandering

Temperatuurverschil* (ΔT) Kelvin (K) of graden Celsius (ºC) *tussen beide zijden van het materiaal

Dikte van het materiaal (d) Meter (m)

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

Slide 4 - Tekstslide

Warmtestroom

Warmtestroom door een glazen ruit

Hoe groter de oppervlakte, hoe meer warmte er doorheen kan

Hoe groter de dikte, hoe moeilijker dat wordt

Hoe groter het temperatuurverschil, hoe meer stroming ontstaat

P = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​}

P = \frac{​ A \cdot Δ T ​ ​}{​ d ​} \cdot λ

[λ] = \frac{​ W \cdot m ​ ​}{​ m ^{​ 2 ​ ​} \cdot K ​} = \frac{​ W ​ ​}{​ m \cdot K ​}

warmtegeleidingscoëfficiënt = thermische geleidbaarheid

Slide 5 - Tekstslide

Slide 6 - Video

Wanneer welke formule?

Als de temperatuur van een stof toe- of afneemt:

Als warmte door een oppervlak stroomt:

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

Q = c \cdot m \cdot Δ T

Q = c \cdot ρ \cdot V \cdot Δ T

Slide 7 - Tekstslide

Rekenvoorbeeld 1

Een kamer heeft vier grote ramen van 4,0 bij 2,0 meter. De ramen hebben een dikte van 2,0 cm. De thermostaat in de kamer staat ingesteld op 21 ºC en buiten vriest het 10 ºC.

Bereken de hoeveelheid energie die de verwarming per uur moet leveren om de temperatuur in de kamer op peil te houden. (We moeten evenveel warmte aan de kamer toevoegen als er de kamer verlaat door de ramen)

λ = 0, 93 \frac{​ ( \frac{​ W ​ ​}{​ m ​} ) ​ ​}{​ K ​}

A = 4 \cdot 4, 0 \cdot 2, 0 = 32 m^{​ 2 ​ ​}

Δ T = 21 + 10 = 31 ° C

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

P = 0, 93 \cdot 32 \cdot \frac{​ 3 1 ​ ​}{​ 0 , 0 2 ​} = 4, 6 \cdot 10^{​ 4 ​ ​} W

E = P \cdot t = 4, 6 \cdot 10^{​ 4 ​ ​} \cdot 60 \cdot 60 = 1, 7 \cdot 10^{​ 8 ​ ​} J

Slide 8 - Tekstslide

Isolatie

Slide 9 - Tekstslide

VWO

Slide 10 - Tekstslide

Havo

Slide 11 - Tekstslide

Nu maken:

Havo: 49

Vwo

Slide 12 - Tekstslide

Havo: Lezen H4.4 maken opdrachten 37 t/m 49

Vwo: Lezen H4.4 maken opdrachten 43 t/m 52

Slide 13 - Tekstslide

Samenwerkend

leren

Slide 14 - Tekstslide

Klas als team

20 minuten werken aan

opgaven met de hele klas

In totaal 7 opgeven uit het boek
Elke opgave 2 blaadjes beschikbaar, je kunt dus elkaars werk controleren
Schrijf uitwerken van sommen helemaal uit (GGFIRE!)
Antwoord samengevat en zonder berekening op het bord
Na 20 minuten gaan we de antwoorden controleren
Minder dan 3 fouten, de klas wint!

Slide 15 - Tekstslide