§ 3.2 verwarmen

Hoofdstuk 3: Energie
§ 3.2 Verwarmen
1 / 30
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 3

This lesson contains 30 slides, with interactive quizzes, text slides and 1 video.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Hoofdstuk 3: Energie
§ 3.2 Verwarmen

Slide 1 - Slide

Programma van de les
Herhaling §3.1

Uitleg §3.2 (plus nabespreking proef)

zelfstandig aan de slag

Slide 2 - Slide

Wat is een nadeel van 'eindige energie' (fossiele brandstoffen)?
A
Deze energie is heel duur.
B
Deze energiebronnen raken op.
C
Deze energiebronnen zijn slecht voor het milieu.
D
Deze energiebronnen zijn niet in Nederland te vinden.

Slide 3 - Quiz

Welke van deze energiebronnen produceert geen duurzame energie?
A
aardgas
B
waterkracht
C
zonne-energie
D
windkracht

Slide 4 - Quiz

Duurzame energiebronnen
raken niet op.
A
waar
B
niet waar

Slide 5 - Quiz

De energiebronnen die het belangrijkst zijn voor het gemiddelde Nederlandse huishouden zijn:
A
elektriciteit, aardgas, aardwarmte, windenergie
B
elektriciteit, aardgas, benzine, voedsel
C
waterkracht, kernenergie, benzine, voedsel
D
waterkracht, kernenergie, aardwarmte, windenergie

Slide 6 - Quiz

Fossiele energiebronnen raken een keer op.

Welke energiebron is een fossiele energiebron?
A
steenkool
B
waterkracht
C
wind
D
zonlicht

Slide 7 - Quiz

Welke bewering is juist.
1. Hernieuwbare energiebronnen raken niet op
2. een stuwmeer is een voorbeeld van een
hernieuwbare energiebron.
A
bewering 1 is juist
B
bewering 2 is juist
C
beide beweringen zijn juist
D
beide beweringen zijn onjuist

Slide 8 - Quiz

Welke van deze energiebronnen zijn duurzaam?
A
Aardolie
B
Windenergie
C
Kernenergie
D
Getijdenenergie

Slide 9 - Quiz

Door de energietransitie komt er een nieuw energiesysteem met vier belangrijke kenmerken.
Welk van deze vier kenmerken hoort bij:
-je huis beter isoleren?
A
energie lokaal produceren
B
gebruik van energie beperken
C
energie opslaan
D
fossiele brandstoffen vervangen

Slide 10 - Quiz

Na deze paragraaf
Ken je het verschil tussen warmte en temperatuur.
Begrijp je wat een energiestroomdiagram is.
Ken je het verschil tussen kwalitatieve en kwantitatieve energie.
Weet je welke groot- en eenheden aan bod komen dit hoofdstuk.
Je kan het begrip 'soortelijke warmte' uitleggen
Je kan de warmte-energie kunt berekenen.
Je kan de hoeveelheid elektrische energie kunt berekenen

Slide 11 - Slide

Warmte <=> temperatuur
Warmte is een vorm van Energie
Temperatuur is niet hetzelfde als warmte

Door warmte toe te voegen (=verhitten) of juist warmte weg te halen (=koelen) kun je de temperatuur van voorwerpen/stoffen veranderen

Slide 12 - Slide

Wet van behoud van energie
Alle energie die een apparaat ingaat 
komt er ook weer uit. Het wordt alleen
omgezet in een andere energievorm: 
de nuttige energie. Meestal is de 
"afval" energie een vorm van warmte.
Het rendement is nooit 100%.
In het echt stoppen de kogels na een bepaalde tijd met heen en weer bewegen. Er ontstaat niet alleen bewegingsenergie, maar ook warmte.

Slide 13 - Slide

Energiestroomdiagram
In een verwarmingsketel wordt aardgas verbrand. DUS:
Chemische energie wordt omgezet in warmte energie.
Dit kun je weergeven in
een energiestroomdiagram:

Slide 14 - Slide

Energiestroomdiagram

Slide 15 - Slide

Kwaliteit van de energie
De kwantitatieve energie blijft bij een energieomzetting altijd gelijk. Echter is het vaak zo dat een deel van de energie niet meer nuttig is. De kwalitatieve energie neemt daarbij af. 

Slide 16 - Slide

Verwarmen
We willen water gaan verwarmen.

Bereken de hoeveelheid gebruikte
energie met E = P x t.

Slide 17 - Slide

Soortelijke warmte
De warmte die nodig is om 1 gram 
stof 1 graden Celsius warmer te 
maken.
Soortelijke warmte is een stof-
eigenschap.
Symbool: c

Slide 18 - Slide

Soortelijke warmte
Het gaat dus om het aantal Joule (warmte-energie) die moet worden toegevoerd aan 1 gram van die stof.
  

Voor elke oC dat je de stof wil laten stijgen is deze hoeveelheid nodig.
Kijk naar de bijzondere eenheid van soortelijke warmte....

Slide 19 - Slide

Soortelijke warmte
Joule / (gram * graad Celsius)
J
_______________
g * oC

Slide 20 - Slide

Soortelijke warmte

Slide 21 - Slide

Hoeveelheid elektrische energie berekenen


Formule:       E = P * t

E = energie in Joule
    P = vermogen in Watt
           t = tijdsduur in seconde

Slide 22 - Slide

Anouk brengt een hoeveelheid water met een begintemperatuur van 12 graden Celsius in 18,5 seconde aan de kook. Het vermogen van de waterkoker is 2000 W.
Bereken de hoeveelheid toegevoerde energie.

Slide 23 - Open question

Oplossing
vermogen:                              P = 2000 W.
tijdsduur:                                  t = 18,5 s.

                                  E =     P     *    t
                                  E = 2000 * 18,5
                                  E = 37000 J

Slide 24 - Slide

Formule soortelijke warmte
De warmte (= energie) is afhankelijk van 3 dingen:
de massa (m) in de eenheid gram (g)
de soortelijke warmte (c) in de eenheid J/(g*oC)
het temperatuursverschil  (    T) in de eenheid oC
Δ

Slide 25 - Slide

Anouk brengt een hoeveelheid water met een begintemperatuur van 12 graden Celsius in 18,5 seconde aan de kook. Het vermogen van de waterkoker is 2000 W.
c water = 4200 J/kg*oC Bereken de massa van het water.

Slide 26 - Open question

Oplossing
Elektrische energie omgezet in warmte:     37000 Joule
massa:                                        m = ?
soortelijke warmte:               c = 4200 J/kg * oC
temperatuurverschil:        Δ T = 100 - 12 = 88 oC

        Q      =    m   *      c     * Δ T
   37000 =    m   * 4200 *  88
   37000 =    m   *  369600
         m     =   37000/369600
         m     =   0,1 kg   (= 100 gram)

Slide 27 - Slide

Grootheden en eenheden
Grootheid
symb
eenheid
symb
Energie
E
Joule
J
Warmte
Q
Joule
J
temperatuur
T
graden Celsius
*C
temperatuurverschil
    T
graden Celsius
*C
soortelijke warmte
c
Joule per kg graden Celsius
J/kg*C
Vermogen
P
Watt
W
tijd
t
seconde
s

Slide 28 - Slide

Slide 29 - Video

Aan de slag
Lees §3.2
Maak §3.2 (plus is optioneel)

Slide 30 - Slide