Natuurkunde; hoofdstuk 2 Warmte §2 t/m §6
§2 Stroming en geleiding van warmte
Experiment:
- vierkante buis met water
- kleur tabletje erin
- water verwarmen
- de kleur gaat rond
Rode regels:
- Stroming van warmte gaat samen met de stroming van een gas of vloeistof
- Als warmte zich goed in een stof kan verplaatsen, spreken we van goede geleiding. Als warmte zich in een stof slecht verplaatst, spreken we van slechte geleiding of isolatie
§3 Straling
Experiment:
Wordt warmtestraling altijd even gemakkelijk opgenomen?
Nee, gladde en glanzende voorwerpen nemen warmtestraling moeilijk op (ze weerkaatsen het). Ruwe, doffe en zwarte voorwerpen nemen de warmtestraling juist wel goed op (ze absorberen het).
Rode regels:
- Een voorwerp met een hoge temperatuur straalt per seconde meer warmte uit dan een voorwerp met een lage temperatuur
- Intensiteit = hoe hoger de intensiteit hoe meer IR-straling een voorwerp per seconde uitstraalt
- Gladde en glanzende voorwerpen kaatsen de warmtestraling goed terug (blijven koeler)
- Ruwe, doffe en zwarte voorwerpen absorberen de warmte goed (worden warm)
§4 Warmte-evenwicht
Experiment:
Modelhuis met voorkanten van verschillende isolatiematerialen
Piepschuim = isoleert het beste, er gaat weinig warmte verloren en de temperatuur blijft hoog
Hout = isoleert gemiddeld, er gaat vrij veel warmte verloren en de temperatuur is niet hoog
Glas = isoleert het slechtste, er gaat veel warmte verloren en de temperatuur is laag
Rode regels:
- Wanneer een voorwerp evenveel warmte opneemt als afstaat, dan blijft zijn temperatuur gelijk = evenwichtssituatie
- Warmteverlies = warmte die verloren gaat door stroming, straling en geleiding
- Ventilatie = lucht met schadelijke stoffen naar buiten laten en frisse lucht naar binnen laten
- Met warmte-isolatie kun je geleiding, stroming en straling van warmte tegengaan
§5 Warmte en temperatuur
Experiment:
Welk verband is er tussen de warmte die je toevoert en de temperatuurstijging van een voorwerp?
Voorwerp = het water in de calorimeter
Verband = rechtevenredig
Rode regels:
Elektrische energie kun je berekenen met de formule:
Eel = P X t
Verwarmingselement:
Q = Eel = P X t
Q = ontstane warmte in J
Eel = de elektrische energie in J
P = vermogen in W
t = tijdsduur in s
W = 1 J/s
Bij gebruik van de eenheid ‘kW’ voor vermogen en de eenheid ‘h’ voor tijd vind je de elektrische energie in ‘kWh’
1,0 kWh =
1 kW X 1 h =
1000 W X 3600 s =
3.600.000 X 1 W X 1 s =
3,6 • 106 X 1 J/s X 1 s =
3,6 • 106 J
Bij alle voorwerpen is de temperatuurstijging recht evenredig met de toegevoerde warmte:
Q = C X ΔT
Q = warmte in J
C = warmtecapaciteit in J/℃
ΔT = temperatuurverandering in ℃
De verandering in temperatuur wordt aangegeven door ΔT :
ΔT = T2 – T1 (nieuwe waarde min oude waarde)
De warmtecapaciteit C van een voorwerp is de warmte die nodig is om dat voorwerp 1 ℃ in temperatuur te verhogen
§6 Soortelijke warmte
Rode regels:
De soortelijke warmte van een stof is de warmte die nodig is om 1 kg van die stof 1℃ in temperatuur te laten stijgen
Aan bepaalde grootheden zoals de dichtheid en de soortelijke warmte zijn materiaalsoorten te herkennen. Deze grootheden zijn stofeigenschappen
Q = c X m X ΔT
Q = warmte in J
c = soortelijke warmte in J/(kg • ℃)
m = massa in kg
ΔT = temperatuurverandering in ℃
Als de temperatuur van een stof stijgt, wordt het volume van de stof in de meeste gevallen iets groten: de stof zet uit.
REACTIES
1 seconde geleden