3: H6 + H11, les 3: Chemische warmte, verbrandingswarmte en omrekenen

• Nask / Techniek
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 4

H6 + H11, les 3: Chemische warmte, verbrandingswarmte en omrekenen

Leerdoelen van deze les

- Je weet welke brandstoffen warmte geven, zoals aardgas of benzine.

- Je kunt berekenen hoeveel warmte een brandstof oplevert.

- Je snapt waarom een gasbrander lucht nodig heeft om goed te werken.

- Je kunt graden Celsius omrekenen naar kelvin en andersom.

Wat is chemische energie?

Chemische energie zit opgeslagen in brandstoffen.

Energie die ergens in opgeslagen zit is altijd chemische energie.

Energie in eten, in hout, in brandstof, in een accu en veel meer.
 

Bij verbranding komt deze energie vrij als warmte.

Voorbeelden: aardgas, benzine, hout.

Brandstoffen die warmte geven

Verschillende brandstoffen die warmte afgeven:

Aardgas: verwarming, koken

Benzine: auto's

Diesel: vrachtwagens

Hout: open haard

Kaarsvet: kaarsen

Warmte berekenen uit brandstof

Warmte (Q) = verbrandingswarmte × hoeveelheid brandstof

Eenheid: Q in joule (J) of kilojoule (kJ)

Berekeningsvragen

Warmte berekenen

Vraag 1 – Aardgas

Een verwarmingstoestel verbruikt 800 cm³ aardgas.

Bereken hoeveel warmte er vrijkomt.

Geef je antwoord in joule (J). Tip: gebruik binas, tabel 19.

Aanpak

Vraag 1 – Aardgas

Een verwarmingstoestel verbruikt 800 cm³ aardgas.

Bereken hoeveel warmte er vrijkomt.

Geef je antwoord in joule (J). 

Tip: gebruik binas, tabel 19.

 Antwoord:

Reactievergelijking aardgas

Aardgas bestaat vooral uit methaan (CH₄).

Volledige verbranding:

Methaan + zuurstof -> koolstofdioxide + water

Onvolledige verbranding:

Methaan + (niet genoeg) zuurstof -> koolstofmono-oxide + water

Koolstofdioxide vs. Koolstofmono-oxide

- Volledige verbranding: Koolstofdioxide ontstaat

Koolstofdioxide = CO2

- Onvolledige verbranding (te weinig zuurstof): koolstofmono-oxide ontstaat

Koolstofmono-oxide = CO

CO is giftig en geurloos → gevaarlijk & dodelijk!

Gasbrander en luchttoevoer

- Blauw vlammetje: voldoende lucht, volledige verbranding

- Geel vlammetje: weinig lucht, onvolledige verbranding

- Meer lucht = hetere en veiligere vlam

Gasbrander en luchttoevoer

- Blauw vlammetje: voldoende lucht, volledige verbranding

- Geel vlammetje: weinig lucht, onvolledige verbranding

- Meer lucht = hetere en veiligere vlam

Graden Celsius en Kelvin

T(K) = T(°C) + 273

T(°C) = T(K) - 273

Voorbeeld 1: 25 °C = 298 K

Voorbeeld 2: 310 K = 37 °C

Oefenvragen Celsius ↔ Kelvin

Omrekenen van K naar °C:

1: In een laboratorium is de temperatuur 293 K. Hoeveel graden Celsius is dat?

2: Een stof smelt bij 273 K. Wat is deze temperatuur in °C?

3: Een gas wordt pas vloeibaar bij 150 K. Wat is deze temperatuur in graden Celsius?

Oefenvragen Celsius ↔ Kelvin

Omrekenen van °C naar K:

1: De temperatuur in een koelkast is 4 °C. Wat is dit in Kelvin?

2: Tijdens een practicum meten leerlingen een temperatuur van 100 °C. Zet deze temperatuur om naar Kelvin.

3: Op een winterdag is het -20 °C buiten. Hoeveel Kelvin is dat?

Wat gaan we nu doen?

Hoofdstuk 6, paragraaf 2

De volgende opdrachten ga je maken:

1

6

8

9

12

Opdrachten maken 

Maak de volgende opdrachten van:

Hoofdstuk 6: Warmte

Paragraaf 2: Chemische warmte

Maak:

Opdracht 1 tot en met 12

Samenvatting maken

Maak een duidelijke samenvatting van de leerdoelen van deze les:

- Je weet welke brandstoffen warmte geven, zoals aardgas of benzine.

- Je kunt berekenen hoeveel warmte een brandstof oplevert.

- Je snapt waarom een gasbrander lucht nodig heeft om goed te werken.

- Je kunt graden Celsius omrekenen naar kelvin en andersom.

Wat gaan we nu doen?

Begrippenlijst

Afsluitingsvragen

1. Noem drie brandstoffen die warmte geven.

2. Bereken hoeveel warmte vrijkomt bij 2 m³ aardgas (32 MJ/m³).

3. Wat is 150 °C in Kelvin?

4. Wat gebeurt er bij onvolledige verbranding?