3.1-1

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

H3: Warmte en energie

Wat gaan we vandaag doen?

Opstarten	05 min
Uitleg Brandstoffen	10 min
Zoek-opdracht	05 min
Samen maken opdracht 4	10 min
Maken opdracht 1 t/m 7	05 min
Bespreken opdracht 1 t/m 7	10 min
Uitleg Warmte uit verbranding	10 min
Huiswerk maken + lesafsluiting	10 min

Lesdoelen:

Aan het eind van de les:

• Weet je wat er nodig is voor brand
• Weet je wat een chemische reactie is
• Kan je rekenen met het begrip verbrandingswarmte

Pak erbij:

Bladzijde 157 in je boek

3.1 Warmte opwekken 

Warmtebronnen:

Een warmtebron is iets dat warmte geeft. 

Bijvoorbeeld: een brander, een kachel, een föhn of een broodrooster. Maar ook de zon is een warmtebron.

Twee soorten warmtebronnen:

1. Chemische energie wordt omgezet in warmte
2. Elektrische energie wordt omgezet in warmte

Chemische energie:

Verbranden van een brandstof:

1. Steenkool
2. Bruinkool
3. Aardgas
4. Aardolie
5. Hout
6. Kaarsvet (waxine)
7. Papier
8. ...

Elektrische energie:

• Energie die door elektriciteit wordt verzorgd. 
• De energie wordt geleverd door een energiebron. 

Bijvoorbeeld:

• Kookplaat
• Oven
• Waterkoker
• Soldeerapparaat

Branddriehoek

1. Brandstof, bijvoorbeeld aardgas
2. Zuurstof, onder zuurstof geen verbranding
3. Ontbrandingstemperatuur, temperatuur waarbij het mengsel brandt

Opdracht:

Zoek in de BiNaS alle tabellen die te maken hebben met het hoofdstuk 3 Warmte en Energie

Schrijf die tabellen op in je boek bij de aantekeningen

Schrijf ook op wat je in deze tabellen kan vinden

Chemische reactie

Bij een chemische reactie verdwijnen stoffen én er ontstaan nieuwe stoffen.

• beginstoffen:  De stoffen die bij de chemische reactie verdwijnen
• reactieproducten:  de stoffen die ontstaan bij een chemische reactie

Reactieschema:

Hout + Zuurstof  --->   Houtskool + as + waterdamp

Verschillende reacties:

- verbranding (altijd met zuurstof)

brandstof + zuurstof --> Verbrandingsproducten

Eenheid van energie = Joule (J)

Staat vaak op verpakking van eten

1000 J = 1 kJ

In pindakaas op brood zit 416000 J = 416 kJ

Opdr. 4: Marlou is 15 jaar. Ze heeft 9200 kJ energie per dag nodig. Ze eet elke dag vier boterhammen met pindakaas. In één boterham met pindakaas zit 416 kJ energie. Bij haar warme maaltijd krijgt ze nog eens 4190 kJ binnen.

Hoeveel energie moet Marlou nog uit ander voedsel halen?

Aan de slag 

• Wat? Maak 3.1 opdracht 1 t/m 3 + 6 
• Hoe? Binnen je groep
• Tijd? 10 min
• Resultaat? Klassikaal bespreken
• Klaar? Maak opdracht 5 en 7. Maak daarna 8 t/m 15

Pak erbij:

Bladzijde 159 in je boek

Verbrandingswarmte

Wat is dat nou precies?

Warmte uit verbranding

De hoeveelheid warmte die vrijkomt bij verbranding, hangt af van:

• de hoeveelheid brandstof die je verbrandt;
• de verbrandingswarmte van de brandstof. 
  

Verbrandingswarmte

De hoeveelheid warmte (in J) die bij de verbranding van 1 g of     1 cm³ stof ontstaat.

De verbrandingswarmte is een stofeigenschap.

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2,5 m³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2,5 m³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

Stap 1: Zelfde eenheden

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2,5 m³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

Stap 1: Zelfde eenheden

2,5 m³ = _____________________ cm³

Verbrandingswarmte rekenen

Stap 1: Zelfde eenheden

2,5 m³ = 2 500 000 cm³

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2,5 m³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

2,5 m³ = 2 500 000 cm³

32 J/cm³  betekent dat bij de verbranding van 1 cm³ aardgas 32 J vrij komt. 

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2 500 000 cm³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

32 J/cm³ betekend dat bij de verbranding van 1 cm³ aardgas 32 J vrij komt. 

Volume	1 cm 3
warmte	32 J

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2 500 000 cm³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

Volume	1 cm 3	2 500 000 cm 3
warmte	32 J

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2 500 000 cm³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

1 x 2 500 000 = 2 500 000

32 x 2 500 000 = 

Volume	1 cm 3	2 500 000 cm 3
warmte	32 J

Verbrandingswarmte rekenen

In de cv-ketel verbrandt op een dag 2 500 000 cm³ aardgas. 

De verbrandingswarmte van aardgas is 32 J/cm³. 

Bereken hoeveel warmte daarbij vrij komt.

1 x 2 500 000 = 2 500 000

32 x 2 500 000 = 80 000 000 J

Volume	1 cm 3	2 500 000 cm 3
warmte	32 J	80 000 KJ

Verbrandingswarmte

Het volume en de hoeveelheid warmte zijn recht evenredig.

Dat betekent dat als het volume twee keer zo groot wordt, dan wordt de hoeveelheid warmte ook twee keer zo groot. 

Rechte lijn door de oorsprong. 

Aan de slag 

• Wat? Maak 3.1 opdracht 1 t/m 4 + 6 + 8 t/m 15
• Hoe? Binnen je groep
• Tijd? 15 min
• Resultaat? Huiswerk is af
• Klaar? Maak opdracht 5 en 7

Lesdoelen:

Aan het eind van de les:

• Weet je wat er nodig is voor brand
• Weet je wat een chemische reactie is
• Kan je rekenen met het begrip verbrandingswarmte