V3 H3 energie 3.3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

3.3 Isoleren

Bespreken: opgave 5 + 8 van paragraaf 3.2

Soortelijke warmte: hoeveelheid warmte die nodig is om 1 g van een stof 1 °C in temperatuur te laten stijgen

Vandaag

3.3.1 Je kunt uitleggen op welke manieren een huis warmte verliest.

3.3.2 Je kunt uitleggen hoe er een dynamisch evenwicht ontstaat tussen warmteverlies en warmteproductie.

3.3.3 Je kunt berekenen hoeveel warmte door de muur van een huis wegstroomt.

3.3.4 Je kunt uitleggen hoe je het warmteverlies in een huis kunt verkleinen.

Op welke manieren verliest een huis warmte?

Wat meet ik met deze warmtecamera eigenlijk?

1. UV - straling
2. De warmte van de lucht rond de dieren
3. Moleculen
4. IR - straling

Straling

Alles zendt straling uit: kleine pakketjes stralingsenergie 

 Groter temperatuursverschil tussen voorwerp en omgeving

=

 Meer straling

Wanneer verliest een warm huis meer warmte?

1. in de winter
2. in de zomer

3 manieren van warmteverplaatsing:

Geleiding

Warmte wordt doorgegeven door een stof heen

moleculen met veel energie botsen en geven energie door

Stroming

Een vloeistof of gas met temperatuurverschillen gaat stromen

Moleculen met veel energie verplaatsen zich

Waarom stijgt warme lucht op?

1. warme lucht moleculen hebben een kleinere massa
2. warme lucht moleculen zijn kleiner
3. warme lucht heeft een kleinere dichtheid
4. warme lucht ervaart minder neerwaartse kracht

In thermosflessen zit in de wand vaak een holle ruimte, die vacuüm is getrokken. Op welke manier kan er nog wel warmte verloren gaan?

1. Stroming
2. Straling
3. Geleiding

3.3.1 Je kunt uitleggen op welke manieren een huis warmte verliest. 

Kennen

Straling

Geleiding

Stroming

Dynamisch evenwicht tussen warmteproductie en warmteverlies

wat zorgt er allemaal
voor warmteproductie
in een huis?

evenwicht

evenveel warmteproductie als warmteverlies

constante temperatuur

dynamisch evenwicht

na elke verandering zal er een nieuw evenwicht worden gevonden

Voorbeeld: de zon gaat schijnen, het huis wordt warmer. Maar er is ook meer warmteverlies, omdat het temperatuurverschil groter is geworden tussen het huis en de omgeving.

Hoe kunnen we zorgen voor minder warmteverlies?

je huis isoleren

3.3.2 Je kunt uitleggen hoe er een dynamisch evenwicht ontstaat tussen warmteverlies en warmteproductie.

3.3.4 Je kunt uitleggen hoe je het warmteverlies in een huis kunt verkleinen.

Kennen:

Dynamisch evenwicht, isolatie 

rekenen met warmteverlies

U-waarde

Kwaliteit van de isolatie van een muur

Gegeven in W/(m²  °C)

Hoge U-waarde is hoog warmteverlies

Goed isoleren verlaagt de U-waarde

Warmteverlies per seconde

Q_w = U ∙ A ∙ ΔT

Hierin is:

• Q_w het warmteverlies per seconde, in joule per seconde (J/s);

• U de U-waarde van de muur, in W/(m2 °C);

• A de oppervlakte van de muur, in vierkante meter (m2);

• ΔT het temperatuurverschil tussen binnen en buiten, in graden Celsius (°C).

Voorbeeld

Jan gaat een nieuw vakantiehuisje laten bouwen.  De muren en het dak hebben samen een oppervlak van 85 m². In de winter zal het buiten -10 °C zijn, terwijl hij binnen een temperatuur van 20 °C wil hebben. Zijn verwarming kan maximaal een warmteverlies van 2.8 kW compenseren. Hoe groot moet de U-waarde van de isolatie zijn?

Zelf maken:

Opdracht 9. Let op; ook info bij opdracht 8 te vinden.

bespreken over 10 minuten

huiswerk

opdracht 1 t/m 7

paragraaf 3.3