6. Warmte en energie

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo b, k, t
• Leerjaar 3

Warmte verplaatsen

geleiding

• Bij geleiding wordt warmte doorgegeven in een stof zonder dat de stof zelf zich verplaatst.
  
  
• goede warmtegeleiders zijn:
  

1. metalen
2. diamant en grafiet
   
   

• goede warmte-isolatoren zijn:
  

1. rubber
   
2. hout
   
3. kunststof

animatie

Warmte verplaatsen

• Warmte verplaatst zich van een plaats met een hogere temperatuur
  naar een plaats met een lagere temperatuur.
  
  
• Hoe groter het temperatuursverschil hoe hoger de warmte-uitwisseling.
  
  
• Er zijn drie vormen van warmtetransport
  

1. - geleiding
2. - stroming
3. - straling

geleiding

Warmte verplaatsen

stroming

• Bij stroming wordt warmte getransporteerd
  doordat een stof zich verplaatst.
  
• 
  
• Warmte veroorzaakt uitzetting.
  
  
• Uitzetting veroorzaakt dichtheidsverschil.
  
  
• Dichtheidsverschil veroorzaakt stroming.
  (warm water/warme lucht drijft op
  koud water/koude lucht)

animatie

Waarom is het dom om de vrieskast lang open te laten staan?

Hoe kan het dat je met een vliegtuig zonder moter toch redelijk lang kunt vliegen?

Warmte verplaatsen

straling

• Bij straling wordt warmte getransporteerd zonder tussenstof
  
  
• Warmte van de zon bereikt de aarde
  door straling
  
• Straling wordt het best geabsorbeerd
  door zwarte en doffe voorwerpen
  
• Straling wordt het best weerkaatst
  door witte en gladde voorwerpen
  
  
• Ieder voorwerp zendt stralingswarmte uit.
  
• Hoe hoger de temperatuur,
  
• hoe meer warmte wordt uitgestraald.
  
• 
  
• Een toepassing hiervan is de
  
• infrarood-fotografie.

Waar woont de wietkweker?

Warmte verplaatsen

Koelen

• Een verbrandingsmoter produceert behalve beweging heel veel warmte
• Koelen dus ....

Hoe raakt een moter zijn warmte kwijt?

Warmte verplaatsen

alles gecombineerd

Welke vormen van warmtetransport en waar?

In de ketel wordt gas verbrand.
<div>Hiermee wordt water verwarmd.
</div><div>Het warme water stroomt via de
</div><div>leidingen naar de radiatoren.</div>

Isoleren

• isoleren is het tegengaan van warmteuitwisseling met de omgeving
  
  
• Koude drank kun je koel houden in een thermosfles
  
  
• Een vogel zet zijn veren op om warm te blijven
  
  
• Jantje draagt in de winter warme kleding
  
  
• Je huis blijft warm dankzij:

1. Spouwmuren
   
   
2. dubbelglas
   
   
3. isolatiematerialen

Op welke manieren kan warmte zich verplaatsen?

1. straling, stroming, spreiding
2. straling, stroming, geleiding

Voor welke manier(en) van warmteverplaatsing is een tussenstof nodig?

1. straling, stroming, geleiding
2. straling, stroming
3. stroming en geleiding
4. straling en stroming

Voorbeelden van stoffen die de warmte goed geleiden zijn ....

1. hout, glas, ijzer en water
2. ijzer, koper, ijs en zand
3. koper, aluminium en goud
4. hout, rubber en diamant

Een verschil tussen stroming en geleiding is dat ...

1. geleiding in alle stoffen plaats vindt
2. stroming alleen in vloeistoffen kan
3. bij geleiding de kleinste deeltjes op hun plaats blijven
4. stroming minder energie kost

Als je de deur van de koelkast opent, valt de koude lucht op de grond

1. tjee, wat een belachelijke onzin
2. nou, dat zou je best kunnen zeggen

Thermiek is ...

1. .. een soort mier
2. .. opstijgende warme lucht
3. .. heel vervelend voor zweefvliegers
4. .. alleen in de zomer mogelijk

Zonnewarmte komt alleen op aarde door straling

1. Waar
2. overdag wel, 's nachts door geleiding en stroming
3. alleen als de zon schijnt
4. niet waar

Warmte van A naar B
is hetzelfde als
kou van B naar A

1. Waar
2. niet waar

De snelheid waarmee warmte zich verplaatst is alleen afhankelijk van het temperatuurverschil

1. Waar
2. niet waar

Isoleren is .....

1. zorgen dat de warmte niet naar buiten gaat
2. zorgen dat de kou niet naar binnen komt
3. zorgen dat de kou zich niet verplaatst
4. zorgen dat de warmte zich niet verplaatst

• Niet vernieuwbaar
• Raakt dus op
• Niet duurzaam
• Vervuilend

• Fossiele brandstoffen
  
• Aardgas, aardolie en steenkool
• CO2-uitstoot
• Klimaatverandering
• opwarming van de aarde

• Kernenergie
  
• Stralingsgevaar

"Oude" energie

1

2

Verbranden

• Voor een verbranding zijn er drie voorwaarden:

•  een brandstof
  (kolen, aardgas, hout.... enz)
  
  
  
•  zuurstof
  ca. 20% van de lucht is zuurstof
  
  
  
•  ontbrandingstemperatuur
  de kop van een lucifer wordt op de
  juiste temperatuur gebracht door
  wrijving
  
  
• De verbrandingsdriehoek
  

Volledige- en onvolledige verbranding

(open het HD-bord bestand)

Verbranden

• Bij een verbranding reageert een brandstof met zuurstof uit de lucht
  
  
• Als er voldoende zuurstof aanwezig is verbrand een (schone) brandstof volledig tot water en koolstofdioxide (H₂O en CO₂ )
  
  
• Is er onvoldoende zuurstof dan is de verbranding onvolledig en ontstaat ook Koolstofmono-oxide (CO) en roet/koolstof (C)

Verbranden is .....

1. een reactie met zuurstof
2. een vuurtje

Voor een verbranding zijn nodig .....

1. een brandbare stof en zuurstof
2. een brandbare stof en warmte
3. zuurstof en voldoende warmte
4. een brandstof, zuurstof en warmte

Een verbranding is alleen volledig .....

1. als alle brandstof op is
2. als er voldoende zuurstof is
3. als er voldoende brand- en zuurstof zijn
4. als alle zuurstof op is

Bij een onvolledige verbranding ontstaat er ook .....

1. koolstofmono-oxide
2. koolstofmono-oxide en roet
3. roet
4. roet en koolstofdioxide

Koolstofmono-oxide is ...

1. reukloos en giftig
2. kleurloos en giftig
3. reuk- en kleurloos
4. reuk- en kleurloos en giftig

Welk getal staat op plaats a bij een volledige verbranding.

CH4 + .. a .. O2 -----> 2H2O + CO2

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Welke getallen staan op plaatsen a en b bij een volledige verbranding.

C3H8 + .. a .. O2 -----> 4H2O + .. b.. CO2

1. a = 5 en b = 3
2. a = 10 en b = 3
3. a = 10 en b = 6
4. a = 5 en b = 6

Broeikaseffect

klik hier

• Het broeikaseffect wordt veroorzaakt door een aantal gassen in onze atmosfeer
  
  
• Waterdamp
  
  
• Methaan (moerasgas)
  
  
• Zwavel en stikstofverbindingen
  
  
• Koolstofdioxide
  
  
• De hoeveelheid koolstofdioxide (en andere broekasgassen) in de atmosfeer neemt toe door o.a. de verbranding van fossile brandstoffen (meer)
  
  
• Dit zorgt voor een
  versterkt broeikaseffect

Zonder het broeikaseffect zou er geen leven op aarde mogelijk zijn

1. Waar, want dan zou de gemiddelde temperatuur ver beneden het vriespunt liggen
2. Niet waar, het broeikaseffect maakt het leven op aarde op den duur onmogelijk

Het broeikaseffect wordt veroorzaakt door de stikstof en koolstofdioxide in de lucht

1. Waar
2. Niet waar

Het versterkt broeikaseffect zorgt voor een opwarming van de aarde

1. Waar
2. Niet waar

Gevolgen van de klimaatverandering zijn ..

1. Zwaardere stormen en hevige neerslag of juist droogte
2. Smeltende gletsjers, stijgende zeespiegel en overstromingen
3. Tekorten aan voedsel en drinkwater
4. Toename van bosbranden en groeien van woestijnen

Als we met z'n allen niets doen kan de temperatuurstijging op aarde in het jaar 2100 oplopen tot meer dan 6 graden

1. waar
2. niet waar

Als we met z'n allen niets doen kan de temperatuurstijging op aarde in het jaar 2100 oplopen tot meer dan 6 graden

1. waar
2. niet waar

Nederland doet voldoende om klimaatverandering tegen te gaan

Klimaatagenda Nederland

1. eens
2. oneens

Energievormen

vormen

omzettingen

• energieomzettingen 

Wet van behoud van energie

• De hoeveelheid energie blijft (bijna) altijd gelijk
• animatie   
  
  
• De energie die lijkt te verdwijnen is meestal energie die wordt omgezet in warmte
  
  
  
  
  
  
  
•  Rendement
  = het aandeel dat wordt omgezet in nuttige energie
  
   

gloeilamp

rendement

labels