Hoofdstuk 4

Samenvatting Nask H4
Hoe warm het is geven we aan met het begrip temperatuur.
Warm&koud gebruik je bij een hoge/lage temperatuur. Warmte is nodig om de temperatuur te laten stijgen. Veel of weinig warmte betekent niet altijd een hogere of lagere temperatuur. (lucifer: weinig warmte & hoge temperatuur en warm water veel warmte & lage temperatuur). Warmte is een vorm van energie en verplaatst zich van de ene plaats naar de andere. Onder normale omstandigheden gaat de warmte altijd van een hogere naar een lagere temperatuur. Warm en koud zijn relatief ( bijv. als je van buiten naar binnen komt zul je zeggen dat het warm is en even later vind je het niet zo warm meer) Om de temperatuur precies te meten heb je een thermometer nodig. Er zijn verschillende. De bekendste zijn: het bimetaal en de vloeistofmeter. Bimetaal bestaat uit 2 soorten metalen en het ene metaal zet bij verwarming meer uit.(hij trekt krom) als je het bimetaal aan een wijzer vastmaakt kun je op een schaal de temperatuur aflezen. Een vloeistofmeter bestaat uit een dun glazen buisje (capillair) met aan de onderkant een glazen bolletje (reservoir). In het reservoir zit som kwik, gekleurde alcohol of nog een andere vloeistof. Bij verwarming zet de vloeistof veel meer uit dan het capillair en dan stijgt de vloeistof. Bij afkoeling krimpt de vloeistof meer dan het capillair en zakt de vloeistof. Op het capillair is een schaalverdeling aangebracht en dan kun je de temperatuur aflezen.
In de meeste landen heb je graden Celsius. De Zweedse natuurkundige Celsius ontdekte dat smeltend ijs altijd dezelfde temperatuur heeft en noemde dan nul graden Celsius (0 ◦C). Ook kwam hij erachter dan kokend water altijd dezelfde temperatuur had en we noemen dat honderd graden Celsius (100 ◦C). Fahrenheit wordt in de Verenigde Staten van Amerika gebruikt. Fahrenheit heeft voor het nulpunt ook smeltend ijs gekozen, maar voor 100 graden heeft hij de lichaamstemperatuur van het mens genomen. Hierdoor is de schaalverdeling anders. Kelvin ging uit van: stof bestaat uit zeer kleine deeltjes die bewegen. Die beweeglijkheid is een maat voor de temperatuur. Hoe sneller ze bewegen, hoe hoger te temperatuur. Hij noemde de temperatuur waarbij de deeltjes stil staan het absolute nulpunt. Met metingen en berekeningen zijn ze erachter dat het absolute nulpunt afgerond bij -273 ◦C. 0 K = -273 ◦C. De temperatuur volgens te Kelvinschaal wordt ook wel is de absolute temperatuur genoemd. De vloeistofthermometer wordt steeds vaker vervangen door de elektrische thermometers waarin een temperatuurvoeler of temperatuursensor in zit. Deze sensor zet de temperatuur om in een elektrisch signaal die weer verder verwerkt kan worden en naar bijvoorbeeld een display kan worden gestuurd. Ook koortsmeters zijn elektronisch. Je kunt de temperatuur opmeten met behulp van thermostrips. Elk strookje verkleurt bij een andere temperatuur. Door te kijken welk strookje verkleurd kun je jouw temperatuur meten.

De belangrijkste warmtebron is de zon. ’s Nachts en in de winter zijn er andere warmtebronnen nodig. Die bronnen leveren de warmte voor de verbranding van brandstof. Bijvoorbeeld: aardgas, steenkool, olie, hout, turf, alcohol uit suikerriet en biogassen uit dierlijke mest. In elektrische centrales worden de kernenergie en de energie uit aardgas, aardolie, steenkool en wind of stromend water omgezet in elektrische energie. Daarna wordt die energie weer omgezet in elektrische apparaten. Indirect komt deze warmte uit brandstoffen. Niet elke stof geeft bij verbranding evenveel warmte vrij. Hoeveel warmte in joule (J) een stof per kg of per m³ geeft, noemen we de verbrandingswaarde of stookwaarde. Warmte kan zich op 3 manieren verplaatsen:
- Geleiding: in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen kan de warmte tussen de verschillende deeltjes van de stof worden doorgegeven. De deeltjes zelf blijven op dezelfde plaats.
- Stroming: de warmte wordt door een bewegend gas of bewegende vloeistof meegevoerd
- (warmte) Straling: de warmte gaat rechtstreeks zonder tussenkomst van stof door vacuüm (luchtledige ruimte) van de ene naar andere plaats.
Soms wordt de warmte door meerdere manieren verplaatst.
Niet alle stoffen goed (1) geleiden. Stoffen die dat wel kunnen heten (warmte)geleiders. Stoffen die dat niet kunnen noemen we(warmte-)isolators. Een ijzeren plaat voert de warmte van je hand snel af en dan wordt je hand koud. Hout doet dat niet dus blijft je hand warm. Goede (warmte-)isolators zijn de meeste vloeistoffen en gassen. Van de vaste stoffen: hout, kurk, rubber, glas, plastic en andere kunststoffen. Bij (2) stroming verplaatst de stof zich en neemt de warmte met zich mee. Ze zien dit gebeuren bij de winden die vanuit warme landen in onze richting waaien. De warme golfstroom die via de Noordzee langs de kust van een zeeklimaat, dus warmte in de winter. Ook bij centrale verwarming vindt stroming plaats. Het water voert de warmte door de buizen vanaf de verwarmingsketel naar de radiatoren. In de kamer stijgt de lucht, die door de radiatoren verwarmd is, op en stroomt langs het plafond verder door de hele kamer. (3) Straling heeft geen stof nodig om zicht te kunnen voortplanten. Zo komt de warmtestraling van de zon rechtreeks naar de aarde. Tussen de aarde en de zon is geen stof, maar het is luchtledig (vacuüm). De zon, de belangrijkste stralingsbron die we kennen, straalt veel warmte uit. Iets met een hoge temperatuur stralen meestal veel warmte uit. Hoe heter een voorwerp is, hoe meer warmte het kan uitstralen. Alle lichamen zenden warmtestraling uit. Maar ze ontvangen ook warmtestraling. Als ze meer ontvangen dan uitzenden, stijgt te temperatuur. Andersom ook.
Meestal ontstaat een brand per ongeluk. Dan is meestal gedurende langere of kortere tijd de temperatuur erg hoog geweest. De ontbrandingstemperatuur is de temperatuur waarbij een stof uit zichzelf in brand vliegt. Iedere stof heeft een andere ontbrandingstemperatuur. Verbranden is reageren met zuurstof. Zonder zuurstof verbrandt er niets. Een aantal stoffen (steen, zand, glas, water) kunnen niet branden en zijn onbrandbaar. Er zijn ook stoffen die erg goed branden en juist speciaal voor verbranding gebruikt worden. Dat zijn brandstoffen zoals: brandspiritus, lampolie, haardhout, kaarsvet, aardgas, benzine, diesel en autogas. De brandstoffen kunnen vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Bij het verbranden komt er veel warmte vrij. Bij nask werk je met een teclubrander. Daarbij wordt het gas in de schoorsteen wordt gemengd met de zuurstof uit de lucht. De verbranding vindt aan de uitgang van de schoorsteen plaats. Door de luchtring verder naar beneden te draaien kun je meer lucht in de schoorsteen toelaten en is de verbranding van aardgas volledig. Als de luchtring bijna dichtstaat is de verbranding onvolledig. Je stelt een gele vlam in als je de brander niet gebruikt om iets te verwarmen. Er zit veel roet (onverbrande koolstof) in een gele vlam. Voor het normale verwarmen met de brander moet de vlam blauw zijn. Dan staat de luchtring ongeveer halfopen en ruist de vlam niet. Om de brander veel warmte te laten geven wordt de luchtring ver opengedraaid. Ook de gastoevoer moet ver open. Er ontstaan een blauwe, ruisende vlam. De 3 basistechnieken om een brand te blussen:
- je koelt de brandstof af tot onder de ontbrandingstemperatuur.
- Je sluit de zuurstoftoevoer af (laagje zand, deken, schuim.
- Je neemt de brandstof weg. (Zorg dat de brand niet kan overslaan)
Meestal gebruik je een combinatie van de 3 technieken om een brand te blussen.
Door verbranding ontstaat ook de warmte die nodig is om elektrische centrales te laten werken. Je lichaam kan wel schade oplopen als het in contact komt met een brand. Er kunnen giftige gassen ontstaan, zeker als een verbranding niet goed verloopt of onvolledig is. Stoffen zoals koolstofmonoxide en zwaveldioxide, dioxinen en stikstofoxide. Rookvergiftiging is een van de belangrijkste doodoorzaken bij slachtoffers van een brand. Brandwonden loop je niet alleen op door contact met een open vuur, maar vaak ontstaan ze door hete vloeistoffen, zoals frituurvet, kokend water, gesmolten kaarvet en hete thee of koffie. Ook hete voorwerpen kunnen een brandwond veroorzaken. Je hebt 3 soorten verbranding:
- Eerstegraads, je huis is licht beschadigd, kleurt rood, voelt warm aan, geneest snel.

- Tweedegraads, wat zwaardere beschadiging aan de huid en veroorzaakt blaren. Deze verbranding geneest ook aardig snel en de blaar beschermt de huid.
- Derdegraads, de ergste vorm. Is ongeneesbaar en de huid is grijswit/zwart en gevoelloos. Het onderliggende weefsel wordt niet goed beschermd en je krijgt kans op infecties in dat weefsel. De huid groeit niet meer maar plastische chirurgen kunnen hier met huidtransplantatie veel aan doen.
Als een verbranding goed gaat zal er koolstofdioxide ontstaan. De koolstof uit aardgas, steenkool, olie of andere brandstof wordt dan volledig gebonden aan zuurstof. In koolstofdioxide zitten 2 delen zuurstof op 1 deel koolstof. Maar als er niet voldoende zuurstof wordt toegevoerd ontstaat er koolstofmonoxide. Hierbij is maar 1 deel zuurstof op een deel koolstof. Een verbranding waarbij te weinig zuurstof aanwezig is, heet onvolledige verbranding. Het koolstofmonoxide wordt een sluipmoordenaar genoemd. Het is kleur- en reukloos en je merkt dus niet wanneer je het inademt. Als het koolstofmonoxide in ons lichaam terecht komt, hecht het zich in plaats van aan zuurstof aan de rode bloedlichaampjes in ons bloed. Deze kunnen dan geen zuurstof meer transporteren van de longen naar de rest van het lichaam en dat kan ernstige problemen geven. Als een gas onvolledig verbrandt, ontstaat er behalve koolstofmonoxide meestal ook vrije koolstof (roet) die zich helemaal niet aan zuurstof heeft gebonden. Het roet brandt in de vlam nog na en geeft de vlam een gele kleur. Een onvolledige verbranding geeft een blauwe vlam. Bij een gasfornuis, een kachel of een geiser moet goed op de kleur van de vlam worden gelet. Is deze te geel dan is er iets mis. Het kan dan zijn dat de brander vuil is of dat de aanvoer van zuurstof (lucht) onvoldoende is. Ook kan de afvoer van de rookgassen niet voldoende zijn. In dat soort gevallen neem je contact op met een erkende installateur. Je kunt brand beter voorkomen dan bestrijden. De fabrikanten van brandbare en andere gevaarlijke stoffen van veiligheidspictogrammen. Als je zo’n pictogram tegenkomt pas je jouw gedrag aan. Met rookmelders word je tijdig gewaarschuwd als er een brand gaat ontstaan. De energievoorraad is beperkt dus we moeten zuinig met de warmte daarvan omgaan. Door te isoleren beperken we het warmteverlies. We kunnen er ook zuinig mee omgaan door nieuwe warmtebronnen of brandstoffen te zoeken en door minder slordig met de warmte om te gaan. In de bouw worden er op een aantal manieren belangrijke warmtebesparingen gelet bijvoorbeeld:
- Het plaatsen van dubbel glas voor ramen; de extra laag glas, maar vooral de luchtlaas tussen de ramen, geeft een betere isolatie.
- Het isoleren van daken, vloeren en muren met glaswol of piepschuim; een laag van 5 cm dikte geeft al een viermaal betere warmte-isolatie.
- Het omwikkelen van verwarmingsbuizen onder de vloeren met schuimrubber; hierdoor verliest het centrale verwarmingssysteem geen warmte op plaatsen waar geen warmte nodig is.
- Het plaatsen van reflecterende folies achter radiatoren; de folies kaatsen de straling terug van de muur naar de kamer, waar de warmte voor bedoeld is.
- Het dichtstoppen van kieren en gaten; door de dichtgestopte kieren kan geen warmte het huis uitstromen. Bij het dichtstoppen van kieren moet er wel op gelet worden dat het huis nog van verse lucht wordt voorzien. De kieren mogen niet allemaal potdicht worden gemaakt.