Les 3 3 havo natuurkunde H4 "Energie"

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H4.1 Verwarmen

Soorten energie

1. Chemische energie
2. Kernenergie
3. Electrische energie
4. Stralingsenergie
5. Bewegingsenergie
6. Zwaarte-energie
7. Veer- of elastische energie

CV installatie

       - verbranding aardgas

- water verwarmen
                   - verplaatsing via radiatoren

verwarmen van de ruimte

Regelen van de druk

Regelen van de temperatuur in de ruimte

Water in de CV verwarmen

water in de cv rondpompen

Verwarmen van water

Fluitketel op het gasfornuis
(chemisch)

Waterkoker
(elektrisch)

CHEMISCHE ENERGIE

In brandstoffen zit chemische energie. Een houtkachel, een gasfornuis en een brander verbruiken chemische energie en leveren warmte.

In een batterij zit...

1. chemische energie
2. elektrische energie
3. bewegingsenergie
4. accu energie

Een batterij levert...

1. elektrische energie
2. chemische energie
3. licht
4. warmte

Als je hout verbrandt, verandert de chemische energie. Waarin verandert de chemische energie?

1. Bewegingsenergie
2. Elektrische energie
3. Brandstof
4. Warmte

Energie omzetten

Chemische energie in bewegingsenergie

Elektrische energie in bewegings energie

Bewegingsenergie in elektrische energie

Chemische energie in warmte

welk plaatje hoort waarbij?

Warmtemeter

• Met een warmtemeter kun je meten hoeveel warmte nodig is voor het verwarmen van bepaalde hoeveelheid water.
  
• Een warmtemeter is goed 
  

       geïsoleerd, dus alle energie 

       wordt omgezet in warmte.

• Bekijk voorbeeldopgave 1.

In een warmtemeter zit een dompelaar.
Wat is de functie van de dompelaar?

1. Meten wat de temperatuur is van het water
2. Het water goed mengen
3. Het water verwarmen
4. Meten van de massa

Ester doet 100 gram water in een warmtemeter en verwarmt het met een dompelaar van 12 W. Na 12 minuten is de temperatuur gestegen van 19 naar 29 graden Celsius. Hoeveel warmte is geproduceerd?

Antwoord

t = 12 min = 720 s 

P = 12 W

E = P * t
= 12 * 720 =8640 J

Nut warmtemeter

• Energie blijft behouden.
• Met een warmtemeter kun je meten hoeveel warmte nodig is voor het verwarmen van een bepaalde hoeveelheid water.

• Met de formule

       kun je de warmte, soortelijke warmte van een stof, massa of 

       verandering in temperatuur bepalen.

Soortelijke warmte

De soortelijke warmte van een stof is de hoeveelheid energie wat nodig is om 1 gram van een stof met 1 graad omhoog te laten stijgen.

Van water is dat 

Het symbool is c

4,2Jg⋅​0​​C

/

Rekenen met soortelijke warmte

Q is de hoeveelheid warmte in J

c is de soortelijke warmte van de stof

m is de massa in gram

            is de verandering in temperatuur ( ⁰C )

ΔT

Een waterkoker (1600 W) verwarmt 1,5 L water van 20 tot 100 graden Celsius. Bereken hoeveel minuten de waterkoker daarover doet. Alle elektrische E wordt omgezet in Q

Antwoord

Q = 4,2 * 1500 * 80 = 504000 J

E = P * t   -->   t = E / P

t = 504000 J / 1600 W = 315 s 

Dus ongeveer 5 minuten en 15 seconden

Soortelijke warmte

c= soortelijke warmte (J/(kg*K))

Q= warmte (J)

m= massa (kg)

T= temperatuur  (K)

c=​m⋅ΔT​​Q​​

Opgaven/huiswerk les 2

Lezen en begrijpen vaardigheid 3 als je niet snapt dat 103 = 1000 en 104 = 10000 en 10-3 = 0,001, of dat 1 kW = 1000 W, 1 MW =  106  W of mW = 10-3 W = 0,001 W

Opgaven 1, 6, 7 en 8