Warmtetransport

Hfds 6:
6.1:warmtetransport door geleiding:
Fatima zegt:martijn hier heb ik een euro. Wil jij hem verdienen?
Dan moet je hem in een brandende lucifer houden tot die lucifer opgebrand is; martijn zegt; dat is goed/het lukt me vast.
Zal martijn de euro verdienen, denk je?
Het metaal van de munt geeft warmte door naar de hand van martijn.
Dit doorgeven noem je transporteren. Bij dit blijft de munt zelf op zijn plaats. Deze manier van warmtetransport heet geleiding.
Geleiden alle stoffen de warmte even goed?
In de tekening zie je een stalen ring. Er zitten drie staafjes aan: 1 van koper, 1 van messing en 1 van ijzer.

1:maak een opstelling volgens de tekening.
2:maak aan het einde van elk staafje een lucifer vast.
3:verwarm de ring. Wat gebeurt er met de lucifer koppen?noteer de waarneming. Vraag:a:geleiden alle stoffen de warmte even goed?
Bij de proef gingen de luciferkoppen branden, maar niet alle tegelijk.
Dit gebeurt:
het 1ste bij het koperen staafje.
daarna bij het messing staafje.
het laatste bij het ijzeren staafje.
CONCLUSIE:
Koper geleidt de warmte beter dan messing. En messing is weer een betere warmtegeleider dan ijzer.(messing is een mengsel van de metalen koper en zink. Messing wordt ook wel een geel koper genoemd.)
Stoffen die goed geleiden, heten goede warmtegeleiders. alle metalen zijn goede warmtegeleiders. Voorbeelden van metalen zijn:ijzer-koper-aluminium-goud-zink-lood-nikkel en tin.
Metalen van kamertemperatuur voelen koud aan. Ze geleiden goed warmte uit je huid naar het metaal. Ze trekken dus warmte uit je huid. Stoffen die warmte niet goed geleiden, heten slechte warmte geleiders. Een paar slechte warmtegeleiders zijn: glas-hout-stro-plastic en wol. Een slechte warmtegeleider wordt ook wel een goede warmte-isolator genoemd.


OM te onthouden:
Warmte is een energiesoort die getransporteerd kan worden. Dit gebeurt altijd van een plaats met ene hogere temp naar een plaats met een lagere temp. Sommige stoffen die de warmte doorgeven door geleiding. Hierbij blijft de stof die de warmte geleidt, zelf op zijn plaats. Alle metalen zijn goede warmtegeleiders. voorbeelden van slechte warmtegeleiders zijn glas-plastic-hout en wol .Alle vloeistoffen en alle gassen slecht warmtegeleiders. Om hete voorwerpen vast te pakken zitten er vaak handvatten aan van warmte-isolerend materiaal. Wat is het warmte-isolerind materiaal bij de volgende voorwerpen?A:kookpan-B:strijkijzer-C:barbecue-gereedschap-D:het stuur van je fiets.
6.2:warmtetransport door stroming:
Vloeistoffen en gassen zijn slechte warmtegeleiders. Ze kunnen warmte op een andere manier goed doorgeven. ze kunnen namelijk in beweging komen.
1: stroming van water:
1:maak een opstelling volgens de foto.
2:vul de stromingsbuis tot 1 cm onder de rand met water.
3:doe 1 korrel kleurstof in de buis.
4:steek de brander aan. Verwarm de buis bij A.
Vragen:
A:kijk goed naar het water in de buis. Geef in een tekening de richting van het stromende water aan.
B: hoe kun je zien dat het water tijdens het verwarmen uizet?
Het toestel uit de tekening is gevuld met water. De buis wordt bij A verwarmd. Hierdoor krijgt het water bij A een hogere temp. Het verwarmd water stijgt om hoog. Het water gaat stromen zoals getekend is. Omdat het water blijft stromen, wordt al het water verwarmd. Het verwarmde water geeft op een plaats met een lagere temp weer warmte af. De warmte wordt getransporteerd.
Boven een hete radiator hangt een spiraal op een naald. De radiator geeft warmte af aan de lucht. De verwarmde lucht stijgt op en botst tegen de onderkant van de spiraal. Hierdoor gaat de spiraal draaien.

Vraag 1:wat moet men doen om een heteluchtballon te laten dalen?
Stilstaande gassen:
Gassen zijn slechte warmtegeleiders. Vaak wordt ervoor gezorgd dat een gas niet kan gaan stromen. Dan kan dat gas ook geen warmte doorgeven door stroming. In dit geval is een gas een prima warmte-isolator.
Om te onthouden:
Vloeistoffen en gassen kunnen warmte transporteren door stroming.
Verwarmde gassen en vloeistoffen stijgen omhoog.
Stilstaande lucht en stilstaand ander gas zijn prima warmte-isolatoren. Opdracht: piepschuim bestaat uit allemaal bolletjes kunststof. Maak een doorsnedentekening van het piepschuim. Waaruit bestaat piepschuim voornamelijk?
6.3:straling:
Met straling heb je al veel ervaring opgedaan. Kijk maar eens naar de afbeeldingen. Een voorwerp kan warmtestraling absorberen. Dat voorwerp wordt dan verwarmd. Een verwarmd voorwerp kan ook warmtestraling uitstralen. Dan koelt het af.
De zon straalt een heleboel energie uit. Een klein gedeelte van deze stralingsenergie bereikt de aarde. De luchtlaag rond de aarde absorbeert nauwelijks warmtestraling en wordt dus nauwelijks verwarmd. De aarde zelf absorbeert wel warmtestraling en wordt verwarmd. De verwarmde aarde geeft zelf weer warmte af aan de lucht er omheen. Glas absorbeert nauwelijks warmtestraling.
Dit kun je goed waarnemen als je achter een ruit in de zon zit. Voel dan maar eens aan de ruit; die voelt koud aan. zelf absorbeer je wel warmtestraling. zelf wordt je wel verwarmd. Donker gekleurde voorwerpen kunnen meer lichtstraling absorberen en afgeven dan voorwerpen met lichte kleur.

Om te onthouden:
Een voorwerp kan warmtestraling absorberen. Dan wordt het voorwerp verwarmd. Donker gekleurde voorwerpen kunnen meer warmtestralingen absorberen dan licht gekleurde voorwerpen.
Een verwarmd voorwerp kan warmtestralingen uitstralen. Dan koelt dat voorwerp af. Donker gekleurde voorwerpen kunnen meer warmtestralingen uitstralen dan licht gekleurde voorwerpen.
6.4:warmtetransport en energie:
Warmte kan op verschillende manieren getransporteerd worden. Deze manieren komen vaak tegelijk voor.
Een ruimte verwarmen:
In de radiatoren zit heet water. Dit hete water verwarmt het metaal van de radiatoren. Dit gebeurt door geleiding. De hete radiator verwarmt de lucht in zijn buurt. Dit gebeurt weer door geleiding. Deze verwarmde lucht stijgt omhoog en gaat stromen. De stromende lucht verwarmt de rest van de kamer. De radiator verwarmt de voorwerpen ook door straling.
Welke energiesoort?:
Om aan warmte te komen wordt er in Nederland vaak aardgas gebruikt.
Aardgas is een energiebron; er is chemische energie in opgeslagen. Tijdens het verbranden wordt de chemische energie omgezet in warmte.
Voor het verwarmen van huizen kan zonne-energie toegepast worden. Zulke huizen herken je direct aan de schuine daken met grote glazen ruiten.
Achter de ruit zit een grote zwarte radiator met water. Zo’n radiator wordt een zonnecollector genoemd. Een collector is een ontvanger. Als de zon op de zonnecollectoren schijnt, absorbeert hij warmtestraling. Dan wordt het water in de collector verwarmd. Het warme water wordt gebruikt in het huishouden. Zie je ook de cd-rom.
Energie besparing:
Een stilstaande gas is een prima warmte-isolator. Dit wordt toegepast bij:

Dubbele ruiten. Tussen de ruiten zit een stilstaande gas zoals lucht of stikstof.
Spouwmuurisolator. Een spouwmuur bestaat uit een buitenmuur en een binnen muur. De ruimte tussen de muren heet een spouw. Tijdens de bouw word de binnenmuur tegenwoordig geïsoleerd. In de isolatie wordt lucht vastgehouden: een prima warmte-isolator.
• dakisolatie. Door het dak kan veel warmte verdwijnen. Het bespaart veel energie wanneer het dak geïsoleerd is.
• Vloerisolatie. Tegenwoordig wordt de onderkant van de beganegrond-vloer meestal geïsoleerd.
In elke woning kun je zelf ook wel wat doen om te besparen. Je kunt:
• de verwarming wat lager zetten en een warme trui aan trekken.
• ‘s avond de gordijnen dicht doen.
• De muren achter de radiatoren beplakken met aluminium folie. Dit weerkaatst de warmtestraling.
• De buizen van de cv isoleren (alleen in ruimtes die niet verwarmd moeten worden).
De thermosfles:
De buitenste fles is vaak van plastic en dat is een slechte warmtegeleider. Er wordt nauwelijks warmte getransporteerd door geleiding.
De binnenste fles is dubbelwandig en is van een glimmend materiaal. Er wordt nauwelijks warmte getransporteerd door warmtestraling.
In de dubbele wand van de binnenste fles zit een stilstaande lucht: een prima warmte-isolator. Er wordt nauwelijks warmte getransporteerd door stroming.

Om te onthouden:
Warmte kan getransporteerd worden door geleiding, stroming en straling.
Tijdens het verbranden van aardgas wordt chemische energie omgezet in warmte. Een stilstaande gas is een prima warmte-isolator. In een woning wordt dit toegepast bij: dubbel ramen, spouw muren, dak isolatie en vloerisolatie.
Opdracht: opdracht voor de hele klas.
Thuis kun je maatregelen nemen om de energiekosten te verlagen. Maak samen met de andere leerlingen een tabel met zulke maatregelen. Houd een presentatie over dit onderwerp.
6.5: afsluitende vragen over hfst 6:
1:in een vaste stof wordt warmte getransporteerd door?
2:in een vloeistof wordt warmte vooral getransporteerd door?
3:een gas kan ook warmte transporteren. Dit gebeurt voornamelijk door?
4:welke van de volgende warmtebronnen geven hun energie voornamelijk af in de vorm van straling?
5:hoe wordt warmte ook wel genoemd?
6:a: zijn alle metalen goede warmte geleiders? B:noem 5 metalen?
7:noem 4 goede warmte isolatoren?
8:waar hoort een radiator geplaatst te zijn:onder het raam of ergens anders?
9:op welke manier wordt zonne-energie naar de aarde getransporteerd?

10:een witte auto en een zwarte auto staan naast elkaar in de zon geparkeerd. In welke auto zal te temperatuur het hoogst oplopen?waarom?
11:op een elektrische kookplaat staat een pan. Op welke manier geeft de kookplaat zijn warmte af aan de pan?
12:wat kun je er zelf aan doen om thuis energie te besparen?
13:waarom moeten we zuinig zijn op fossiele brandstoffen?
14:hoe kun je aantonen dat water slecht warmte-geleidt?
15:wat is energie?
16:als je een stuk metaal vastpakt, voelt dat kouder aan dan een stuk hout met dezelfde temperatuur. Geef een verklaring voor dit verschijnsel.
17:waardoor is stro een goede warmte-isolator?
18:neem de tekening over en teken daarin, hoe de lucht in de kamer verwarmd wordt.
19:wat kun je in de tropen het beste dragen: witte kleding of donkere kleding?