kwt H6 verbrandingswarmte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 3

kwt H6 verbrandingswarmte

En energie-overdracht

Wet van behoud van energie

Energie gaat nooit verloren, kan alleen worden omgezet in een ander vorm!

Leerdoelen vandaag

Aan het eind van deze les kan ik:

• benoemen welke energiesoorten er zijn
  
• beschrijven wat een energieomzetting is
• rekenen met de verbrandingswarmte

Energievormen

• Elektrische energie: energie uit het stopcontact waarmee je je telefoon oplaadt;
• Bewegingsenergie: energie die een voorwerp heeft als het in beweging is;
  
• Chemische energie: energie uit stoffen, bijvoorbeeld suiker in een energiedrankje of benzine als brandstof;

Energie kun je omzetten in een andere vorm

• licht 
• geluid
• warmte 
• elektriciteit 
• beweging
• chemische energie

 

Energie bestaat in
verschillende vormen  

Bij energie omzettingen gaat nooit energie verloren, dit is :

WET VAN BEHOUD VAN ENERGIE

Elektrische energie gaat nooit verloren

Waar!

Hoofdwetten van de warmte

Eerste hoofdwet: Energie gaat nooit verloren.

De som van de energieën voor de omzetting is gelijk aan de som van de energieën na de omzetting

Brandstoffen verbranden => Energie komt vrij

Verbrandingswarmte

Brandstoffen kunnen warmte leveren, maar niet elke brandstof kan dat even goed!

De mate waarin brandstoffen warmte kunnen leveren noemen we de: verbrandingswarmte.

Hoe hoger het getal => meer energie vrij komt per g of cm³

Voorbeeld

Stel je wil 10 minuten douchen, je hebt thuis een waterbesparende douchekop dus voor 10 minuten lang douchen met warm water heb je 6 MJ aan warmte nodig. 

Je hebt thuis een CV-ketel met aardgas.

Hoeveel m³ aardgas heb je nodig om te kunnen douchen?

Gebruik een verhoudingstabel

Gegevens: verbrandingswarmte aardgas is 32 J/cm³, 6 MJ aan warmte nodig om 10 minuten warm te douchen

= ? m3 aardgas

warmte (J)	32
volume (cm 3 )	1

Gebruik een verhoudingstabel

Gegevens: verbrandingswarmte aardgas is 32 J/cm³, 6 MJ aan warmte nodig om 10 minuten warm te douchen

= ? m³ aardgas

warmte (J)	32		6 000 000
volume (cm 3 )	1

Gebruik een verhoudingstabel

Gegevens: verbrandingswarmte aardgas is 32 J/cm³, 6 MJ aan warmte nodig om 10 minuten warm te douchen.

= ? m³ aardgas

warmte (J)	32	1	6 000 000
volume (cm 3 )	1

Gebruik een verhoudingstabel

Gegevens: verbrandingswarmte aardgas is 32 J/cm³, 6 MJ aan warmte nodig om 10 minuten warm te douchen

= ? m³ aardgas

Antwoord: je hebt 0,19 m³ aardgas nodig om 10 minuten warm te kunnen douchen met een waterbesparende douchekop

warmte (J)	32	1	6 000 000
volume (cm 3 )	1	0,03125	187 500

Helder voor iedereen?

Stappenplan:

1. Zoek de verbrandingswarmte op in de binas (tabel 19)
2. Maak een verhoudingstabel en zet daar de verbrandingswarmte in
3. Zet aan het einde van de verhoudingstabel in wat je wilt weten
4. Ga daarna kijken wat je tussenstappen zijn (delen/vermenigvuldigen)

Aan de slag

Maak de extra rekenopdrachten over verbrandingswarmte en over energie-omzettingen

Klaar

Rekenopgaven werkboek: H6.5 opgave 18 + 20 (p. 159-160)

Opg. 1a

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 16 000 J/g
• Massa hout = 9,6 kg = 9 600 g

Gevraagd:

•  Energie = warmte = ? J

Formule/uitwerking

Antwoord:

• De energie die vrijkomt is 154 MJ

J	16 000		?
g	1

Opg. 1a

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 16 000 J/g
• Massa hout = 9,6 kg = 9 600 g

Gevraagd:

•  Energie = warmte = ? J

Formule/uitwerking

Antwoord:

J	16 000
g	1		9 600

Opg. 1a

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 16 000 J/g
• Massa hout = 9,6 kg = 9 600 g

Gevraagd:

•  Energie = warmte = ? J

Formule/uitwerking

Antwoord:

• De energie die vrijkomt is 154 MJ

J	16 000		153 600 000
g	1		9 600

Opg. 1b

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 32 J/cm3
• Energie = 76,8 MJ = 76 800 000 J

Gevraagd:

•  Volume aardgas = ? cm3

Formule/uitwerking

Antwoord:

J	32
cm3	1		?

Opg. 1b

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 32 J/cm3
• Energie = 76,8 MJ = 76 800 000 J

Gevraagd:

•  Volume aardgas = ? cm3

Formule/uitwerking

Antwoord:

J	32		76800000
cm3	1		?

Opg. 1b

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 32 J/cm3
• Energie = 76,8 MJ = 76 800 000 J

Gevraagd:

•  Volume aardgas = ? cm3

Formule/uitwerking

Antwoord:

J	32	1	76 800 000
cm3	1

Opg. 1b

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 32 J/cm3
• Energie = 76,8 MJ = 76 800 000 J

Gevraagd:

•  Volume aardgas = ? cm3

Formule/uitwerking

Antwoord:

J	32	1	76 800 000
cm3	1	0,03125

Opg. 1b

Joep kan zijn woonkamer verwarmen met een houtkachel en met een gaskachel.

Op een avond verbrandt hij 8 blokken hout met een totale massa van 9,6 kg.

a Bereken hoeveel warmte het hout levert.

Omdat zijn hout op is, zet Joep de avond erna de gaskachel aan. Met het verbranden van het gas komt 76,8 MJ aan warmte vrij.

b Bereken hoeveel kubieke centimeter aardgas die avond verbrand is.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 32 J/cm3
• Energie = 76,8 MJ = 76 800 000 J

Gevraagd:

•  Volume aardgas = ? cm3

Formule/uitwerking

Antwoord:

• Het volume is 2,4 m3 (2 400 000 cm3)

J	32	1	76 800 000
cm3	1	0,03125	2 400 000

Antwoorden 32 t/m 34

• 31:  Energie gaat nooit verloren

  

• 32:  A De kogel aan de linkerkant gaat ook bewegen
  
•        B De energie van de linker kogel wordt doorgegeven aan de                    andere kogels, waardoor de laatste kogel ook gaat bewegen.                De energie wordt omgezet naar de laatste kogel
  

• 33:  Stralingsenergie (licht), Geluid, Warmte
  
• 34:  Warmte
  

Opg. 18 p. 159

1 m3 aardgas levert 33 miljoen Joule (J). Een cv-ketel gebruikt maandag 8,4 m3 gas, en dinsdag 5,2 m3 gas.

Reken uit hoeveel megajoule (MJ) warmte de ketel op maandag meer levert dan op dinsdag.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 33 MJ/m³
•   = 33 000 000 J
• Verschil = 8,4 - 5,2 = 3,2 m³

Gevraagd:

• Verschil tussen Energie in MJ op maandag en dinsdag

Formule/uitwerking

Antwoord:

MJ
m3

Opg. 18 p. 159

1 m3 aardgas levert 33 miljoen Joule (J). Een cv-ketel gebruikt maandag 8,4 m3 gas, en dinsdag 5,2 m3 gas.

Reken uit hoeveel megajoule (MJ) warmte de ketel op maandag meer levert dan op dinsdag.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 33 MJ/m³
•   = 33 000 000 J
• Verschil = 8,4 - 5,2 = 3,2 m³

Gevraagd:

• Verschil tussen Energie in MJ op maandag en dinsdag

Formule/uitwerking

Antwoord:

MJ	33		?
m3	1		3,2

Opg. 18 p. 159

1 m3 aardgas levert 33 miljoen Joule (J). Een cv-ketel gebruikt maandag 8,4 m3 gas, en dinsdag 5,2 m3 gas.

Reken uit hoeveel megajoule (MJ) warmte de ketel op maandag meer levert dan op dinsdag.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 33 MJ/m³
•   = 33 000 000 J
• Verschil = 8,4 - 5,2 = 3,2 m³

Gevraagd:

• Verschil tussen Energie in MJ op maandag en dinsdag

Formule/uitwerking

Antwoord:

MJ	33		?
m3	1		3,2

Opg. 18 p. 159

1 m3 aardgas levert 33 miljoen Joule (J). Een cv-ketel gebruikt maandag 8,4 m3 gas, en dinsdag 5,2 m3 gas.

Reken uit hoeveel megajoule (MJ) warmte de ketel op maandag meer levert dan op dinsdag.

Gegevens:

• verbrandingswarmte = 33 MJ/m³
•   = 33 000 000 J
• Verschil = 8,4 - 5,2 = 3,2 m³

Gevraagd:

• Verschil tussen Energie in MJ op maandag en dinsdag

Formule/uitwerking

Antwoord:

• Het verschil is 105,6 MJ aan energie

MJ	33		105,6
m3	1		3,2

Opg. 20 p. 160

Een cv-ketel heeft een rendement van 94 %. Hij neemt 38 kJ energie uit aardgas op.

Bereken hoeveel nuttige energie deze ketel levert. Gebruik een verhoudingstabel..

Gegevens:

• η = 94% 
• E_tot = 38 kJ.

Gevraagd:

• E_nut = ? kJ

Formule/uitwerking

Antwoord:

kJ
%

Opg. 20 p. 160

Een cv-ketel heeft een rendement van 94 %. Hij neemt 38 kJ energie uit aardgas op.

Bereken hoeveel nuttige energie deze ketel levert. Gebruik een verhoudingstabel..

Gegevens:

• η = 94% 
• E_tot = 38 kJ.

Gevraagd:

• E_nut = ? kJ

Formule/uitwerking

Antwoord:

kJ	38
%	100		94

Opg. 20 p. 160

Een cv-ketel heeft een rendement van 94 %. Hij neemt 38 kJ energie uit aardgas op.

Bereken hoeveel nuttige energie deze ketel levert. Gebruik een verhoudingstabel..

Gegevens:

• η = 94% 
• E_tot = 38 kJ.

Gevraagd:

• E_nut = ? kJ

Formule/uitwerking

Antwoord:

• De ketel levert 36 kJ aan nuttige energie

kJ	38
%	100	1	94

Opg. 20 p. 160

Een cv-ketel heeft een rendement van 94 %. Hij neemt 38 kJ energie uit aardgas op.

Bereken hoeveel nuttige energie deze ketel levert. Gebruik een verhoudingstabel..

Gegevens:

• η = 94% 
• E_tot = 38 kJ.

Gevraagd:

• E_nut = ? kJ

Formule/uitwerking

Antwoord:

• De ketel levert 36 kJ aan nuttige energie

kJ	38	0,38	35,72
%	100	1	94

Helder voor iedereen?

Stappenplan:

1. Zoek de verbrandingswarmte op in de binas (tabel 19)
2. Maak een verhoudingstabel en zet daar de verbrandingswarmte in
3. Zet aan het einde van de verhoudingstabel in wat je wilt weten
4. Ga daarna kijken wat je tussenstappen zijn (delen/vermenigvuldigen)