HS 3.3 warmtegeleiding

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

warmtegeleiding

Tijdens het koken zet je een bak met 2,0 liter water van 20 °C in de magnetron, omdat het water snel moet koken. De magnetron heeft een vermogen van 1200 W.
A Hoeveel energie moet je aan het water toevoeren om het aan de kook te brengen?
B Hoe lang duurt het voordat het water kookt?
Ondertussen zet je de frituur aan om in olijfolie aardappeltjes te bakken. Het vermogen van de frituur is 600 W en er zit 1,0 liter olijfolie van 20°C. Je wilt de aardappeltjes bakken in olijfolie van 140 °C.
Wat gebeurt eerder: het water kookt of de olie in de frituur is op temperatuur?

Warmtegeleiding

Warmtetransport P = hoeveelheid energie die per seconde door een wand gaat

  

met
𝜆 als warmtegeleidingscoëfficiënt, 
𝐴 de oppervlakte van de wand, 
∆𝑇 het temperatuurverschil tussen binnen- en buitenkant van de wand en 
d de dikte van de wand.

Welk soort warmtetransport vindt er plaats?

Stroming

Straling

Geleiding

Welke vorm van warmtetransport zie je hier?

1. straling
2. stroming
3. geleiding
4. alle 3

Plaats de afbeeldingen bij het juiste warmtetransport.

Geleiding

Stroming

Straling

Een bakstenen muur van 4,0 x 3,0 m en 30 cm dik. Buiten is het 15 °C en binnen is het 23 °C.
Wat is de warmtestroom?

Er zitten 4 mensen (P=100 W) in een glazen kooi van 4,0 x 2,0 x 2,0 m. Het glas heeft een dikte van 5,0 cm.
De buitentemperatuur is 15 °C. Hoe warm wordt het binnen?

Een auto heeft 2,9 m2 aan ruitoppervlak, waarin glas van 0,4 cm zit. Het is buiten 26 °C. De airco heeft een maximaal vermogen van 3,2 kW.
Bereken de laagste temperatuur die de airco kan bereiken. Neem aan dat de warmte alleen via de ruiten kan wegstromen

Je wilt een glazen flesje met 308 mL water van 24 °C afkoelen door het in een koele
beek van 18 °C te zetten zie figuur.
Het glazen flesje heeft een straal van 3,5 cm en het glas heeft een dikte van 3,0 mm.
Het flesje staat 8,0 cm diep in het rivierwater.
A Bereken de oppervlakte van het flesje dat met rivierwater in contact komt.
B Bereken de warmtestroom door het flesje.
C Bereken de warmte die in een halve minuut door de wand van het flesje stroom.