24/25 Warmte transport en isolatie 3k

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Warmtetransport en isolatie

Wat gaan we doen vandaag?

• Warmte berekenen herhalen
• Warmtetransport
• Isoleren
• Afsluiten

Omrekenen van eenheden:

6 km = .... m

7 m = .... cm

4 mm = .... cm

2 cm = .... m

km

hm

dam

 m

dm

cm

mm

Omrekenen van eenheden:

6 km = 6000 m

7 m = 700 cm

4 mm = 0,4 cm

2 cm = 0,02 m

km	hm	dam	m	dm	cm	mm
6	0	0	0
			7	0	0
					0,	4
			0,	0	2

Omrekenen van eenheden:

6 km = 6000 m

7 m = 700 cm

4 mm = 0,4 cm

2 cm = 0,02 m

km	hm	dam	m	dm	cm	mm
6	0	0	0
			7	0	0
					0,	4
			0,	0	2

Omrekenen van eenheden:

6 km = 6000 m

7 m = 700 cm

4 mm = 0,4 cm

2 cm = 0,02 m

k m	hm	dam	m	dm	cm	m m
6	0	0	0
			7	0	0
					0,	4
			0,	0	2

Omrekenen van eenheden:

6 kV = 6000 V

7 m = 700 cm

4 mm = 0,4 cm

2 cm = 0,02 m

k m	hm	dam	m	dm	cm	m m
6	0	0	0
			7	0	0
					0,	4
			0,	0	2

Omrekenen van eenheden:

6 kV = 6000 V

7 A = 700 cA

4 mm = 0,4 cm

2 cm = 0,02 m

k m	hm	dam	m	dm	cm	m m
6	0	0	0
			7	0	0
					0,	4
			0,	0	2

Omrekenen van eenheden:

6 kV = 6000 V

7 A = 700 cA

4 mJ = 0,4 cJ

2 cm = 0,02 m

k m	hm	dam	m	dm	cm	m m
6	0	0	0
			7	0	0
					0,	4
			0,	0	2

Omrekenen van eenheden:

6 kV = 6000 V

7 A = 700 cA

4 mJ = 0,4 cJ

2 c♥ = 0,02 ♥

k m	hm	dam	m	dm	cm	m m
6	0	0	0
			7	0	0
					0,	4
			0,	0	2

Omrekenen van eenheden:

40 MJ = ... J             52 KJ = ... MJ             0,08 MJ = ... mJ

MJ

kJ

 J

mJ

Bij elektrische energie:

Q = E = P x t

Q is warmte in joule (J)

E is elektrische energie in joule (J)

P is vermogen in watt (W)

t is tijd in seconden (s)

Bij chemische energie:

Met de verbrandingswarmte. 

Deze kan je opzoeken in de tabel.

Rekenen met warmte

Berekenen van elektrische energie

Q is warmte in joule (J)

E is elektrische energie in joule (J)

P is vermogen in watt (W)

t is tijd in seconden (s)

Q = E = P x t

Laat de leerlingen oefenen met het berekenen van de hoeveelheid warmte die een warmtebron in een bepaalde tijd levert. Geef enkele voorbeelden en laat de leerlingen de formule Q = P x t gebruiken.

Verbrandingswarmte

De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel warmte er vrijkomt wanneer je een bepaalde hoeveelheid van een stof verbrand. De verbrandingswarmte kan worden weergegeven in MJ/m3, MJ/kg of MJ/L.

Opdrachten

1. Er wordt 0,5 L spiritus verbrand. Bereken hoeveel warmte is vrijgekomen.
2. Een heater van 200 W staat 30 minuten aan. Hoeveel warmte is vrijgekomen?
3. Er is 99 000 000 J warmte vrijgekomen bij de verbranding van benzine. Bereken hoeveel benzine er verbrand is.
4. Een waterkoker met een vermogen van 1500 W heeft 180 000 J aan warmte geleverd. Bereken hoeveel minuten de waterkoker heeft aan gestaan.

6.2 Brandstoffen en verbranden

Lesdoelen 6.2

1. Je kunt een reactieschema opstellen voor de volledige verbranding van aardgas
2. Je kan uitleggen waar de gasknop en de luchtschijf voor zijn op de brander

De brander - opdracht 3 

Gasknop

Luchtschijf

Pauzevlam:

- onvolledige verbranding

- er ontstaan koolstofmonoxide en roet

Blauwe vlam of blauwe ruisende vlam:

- volledige verbranding

- er ontstaan koolstofdioxide en water: methaan + zuurstof → koolstofdioxide + water

Hoe werkt een brander

Maak opdracht 2 op het werkblad

6.3 Warmtetransport

Lesdoelen 6.3

1. Je kan drie manieren van warmtetransport herkennen
2. Je kan uitleggen hoe geleiding werkt en goede en slechte warmte geleiders noemen
3. Je kan uitleggen hoe stroming werkt
4. Je kan uitleggen hoe straling werkt en welke voorwerpen straling goed absorberen en welke voorwerpen niet

Warmtetransport

Warmtetransport kan op 3 manieren:

- Geleiding

- Stroming 

- Straling 

Warmtegeleiding

Warmte geleiding gebeurt in een vaste stof

Metalen zijn goede warmtegeleiders

Hout en plastic zijn slechte warmtegeleiders

Warmtestroming

Door vloeistoffen of gas.

Warmte stijgt op. Daar 

koelt de warme lucht

weer af en daalt weer.

Straling

Infrarode straling.

Er is geen stof voor nodig.

Zwarte voorwerpen absorberen de straling.

Witte voorwerpen weerkaatsen de straling

Opdracht 5

Leg uit hoe je de 3

vormen van warmte-

transport terug ziet 

in het plaatje.

Opdracht 6

Leg uit hoe je de 3

vormen van warmte-

transport terug ziet 

in het plaatje.

Isoleren

Het tegengaan van warmtetransport heet isoleren.

Door iets te isoleren, kun je geleiding, stroming en/of straling tegenwerken.

Isoleren

Je kunt het warmteverlies tegengaan door het huis te isoleren. 

Plaatje uitleggen.

Opdracht 7

Een huis kan op verschillende manieren warmte verliezen aan de omgeving.

a. Welke vorm van warmtetransport ga je vooral tegen als je deuren en ramen gesloten houdt?

b Waarom is het belangrijk om je huis goed te isoleren?

Isoleren

Met een goed geïsoleerd huis kan je heel veel geld besparen. Jij kan die besparingen berekenen.

Door je huis te isoleren, kun je het energieverbruik voor verwarming flink omlaag brengen. Dat heeft voordelen voor het milieu, en het levert ook geld op. Elke m3 aardgas die je bespaart, betekent minder luchtverontreiniging én een lagere energierekening. Natuurlijk kost isoleren ook geld. Het duurt een aantal jaren voor je de kosten van de isolatiemaatregelen weer hebt terugverdiend.

Leerlingen lezen zelfstandig voorbeeldopdracht door en steken hun vinger omhoog als ze klaar zijn.

Controle: vingers omhoog als je dit niet begrijpt.

Manieren om een huis te isoleren:

• Dubbel glas: door een laag stilstaande lucht tussen de ramen kan er geen stroming plaatsvinden.
  
• Spouwmuurisolatie: isolatiemateriaal in de spouw houdt stroming en geleiding tegen.
  
• Stralingsisolatie: radiatorfolie houdt straling in de richting van de muur tegen.
• Dak- en vloerisolatie: isolatiemateriaal in het dak en de vloer houdt stroming en geleiding tegen.

Opdracht 8

Meneer en mevrouw De Vries hebben een kruipruimte onder de vloer op de begane grond. Deze ruimte kunnen zij isoleren met isolatiemateriaal. Door de isolatie van de kruipruimte springt de cv-ketel minder vaak aan. Hiermee bespaart de familie 10 m3 aardgas per m2 vloeroppervlak per jaar. De vloer heeft een oppervlakte van 30 m2 en de gasprijs is € 0,75 per m3 aardgas.

a Bereken hoeveel geld familie De Vries kan besparen per jaar door de kruipruimte te isoleren.

Opdracht 8

De vloer heeft een oppervlakte van 30 m2. Het isoleren kost € 9,15 per m2 aan materiaal en € 250,- aan arbeidsuren.

b Na hoeveel jaar zijn de kosten terugverdiend? Rond af op één decimaal.

c Noem nog een andere manier waarop je het huis kunt isoleren, waarbij je gebruikmaakt van minder warmteverlies door straling.

 d Noteer nog twee andere manieren om een huis te isoleren.

Lesdoelen 6.2

1. Je kan drie manieren van warmtetransport herkennen
   
2. Je kan uitleggen hoe geleiding werkt en goede en slechte warmte geleiders noemen
   
3. Je kan uitleggen hoe stroming werkt
   
4. Je kan uitleggen hoe straling werkt en opnoemen welke voorwerpen straling goed absorberen en welke voorwerpen niet

Ik snap er niks van

Ik snap het een beetje

Ik snap het best goed

Ik snap het helemaal

Ik zou dit aan iemand kunnen uitleggen

Aan de slag met het huiswerk

Maak opdracht 1 t/m 11 (8 niet) van 6.3