Hoofdstuk 2.2 Warmte en Temperatuur

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 4

Warmte en temperatuur

Warmte ontstaat door een warmte bron

Voorbeelden

Kachel - Centrale verwarming - fornuis - gasbrander - elektrische kookplaat - Dompelaar

Warmte en temperatuur

Warmte-energie kan je indirect meten met een thermometer

Digitaal: 

via sensoren

Analoog: 

via uitzetten van vloeistof (reservoir, stijgbuis en schaalverdeling) of via bimetaal 

Warmte en temperatuur

Temperatuur wordt weergegeven in graden Celsius, Kelvin (of iin Engelstalige landen in Fahrenheit)

Omrekening factoren staan in ook BINAS

Celsius -> kelvin =  + 273

30 graden Celsius = 30 + 273 = 303 Kelvin

Kelvin -> graden Celsius =   - 273

383 Kelvin = 383 - 273 = 110 graden celsius

Reken uit wat de temperatuur in K is als het -173 graden celsius is

1. -100 K
2. 100 K
3. 446 K
4. - 446 K

Reken uit wat de temperatuur in graden Celius is als het 0 Kelvin is

1. -100 K
2. 100 K
3. 446 K
4. - 446 K

Warmte en temperatuur

0 Kelvin (-273 graden Celsius) wordt ook het absolute nul punt genoemd

Bij die temperatuur bewegen de deeltjes niet meer

Bij temperaturen boven de 0 K gaan deeltjes trillen en hoe hoger de temperatuur hoger sneller ze gaan trillen. 

De energie die daarvoor nodig is heet warmte energie

Warmte en temperatuur

De warmte energie komt onder andere uit het verbranden van brandstoffen (zie P1)

Andere warmte bron is elektrische verwarming

Vorig jaar heb je geleerd

Energie = Vermogen van een apparaat x tijd dat het apparaat aan staat                  E = P x t

P = vermogen in Watt, t = tijd in seconden dan E = J

P = vermogen in kW, t = tijd in uren  dan E = kWh

Een dompelaar geeft alle elektrische energie af als warmte:  Q = E = P x t

Warmte en temperatuur

Een dompelaar geeft alle elektrische energie af als warmte:  Q = E = P x t

Voorbeeld: Een dompelaar met een vermogen van 500 W staat 1,5 minuten aan

Hoeveel Warmte energie is er toegevoerd

1:  Gevraagd is de hoeveelheid warmte energie

2: Formule = Q = E = P x t

3: P = 500 W,   t = 1,5 minuut = 90 s

4 Invullen en uitrekenen:   Q = E = 500 x 90 = 45 000 

5 Antwoord is 45 000 J

Warmte en temperatuur

Een Waterkoker geeft alle elektrische energie af als warmte:  Q = E = P x t

Voorbeeld: Een waterkoker van 1200 W verwarmt in 2 minuten 400 ml water tot koken

Hoeveel kWh aan Warmte energie is er toegevoerd

1:  Gevraagd is de hoeveelheid warmte energie

2: Formule = Q = E = P x t

3: P = 1200 W = 1,2 kW    t = 2 minuut = 1/30 uur

4 Invullen en uitrekenen:   Q = E = 1,2 x 1/30 =0,04 

5 Antwoord is 0,04 kWh

Warmte en temperatuur

Lees nu Paragraaf 2 van hoofdstuk 2 door en maak daarna de bijbehorende opgaven

Een Waterkoker geeft alle elektrische energie af als warmte: Q = E = P x t
Voorbeeld: Een waterkoker van 1200 W verwarmt in 2 minuten 400 ml water tot koken
Hoeveel kWh aan Warmte energie is er toegevoerd (antwoord = 0,04 kWh)
Hoelang zou het duren om 800 ml water aan de kook te brengen?

2 x zoveel water = 2 x zolang = 4 minuten (en dus 0,08 kWh aan energie)

Warmte en temperatuur

Een Waterkoker geeft alle elektrische energie af als warmte:  Q = E = P x t

Voorbeeld: Een waterkoker van 1200 W verwarmt in 2 minuten 400 ml water tot koken

Hoeveel kWh aan Warmte energie is er toegevoerd  (antwoord = 0,04 kWh)

Hoelang zou het duren om 800 ml water aan de kook te brengen?

2 x zoveel water  = 2 x zolang = 4 minuten   (en dus 0,08 kWh aan energie)