Les 5 Thermodynamica H15.3-6

Vooraf
Voorkennis activeren, aansluiten vorige les, interesse opwekken
1 / 32
next
Slide 1: Slide
natuurkundeHBOStudiejaar 2

This lesson contains 32 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 120 min

Items in this lesson

Vooraf
Voorkennis activeren, aansluiten vorige les, interesse opwekken

Slide 1 - Slide

This item has no instructions

Thermodynamica
H15; §3-6
Schooljaar 2022 / 2023

Slide 2 - Slide

This item has no instructions

Leerdoelen les 5
Je kunt omschrijving in vaktaal geven van de volgende vakinhoudelijke concepten:
  • Metabolisme (zelfstudie)
  • Tweede hoofdwet: formuleringen (gedeelte zelfstudie)
  • Warmtemachine en warmtepomp (koelmachine): Carnotcyclus, efficiëntie en COP (gedeelte zelfstudie)
En je kunt de concepten toepassen.

Taalsteun: Je kunt vaktaalwoorden koppelen aan proces/begrip

Slide 3 - Slide

This item has no instructions

Mastering
Bereken de arbeid die op het systeem wordt verricht in elk van
de stukken.

Bekijk proces van 1 naar 2 (A)

Slide 4 - Slide

This item has no instructions

Mastering Physics
2,0 mol van een 2-atomig ideaal gas worden verhit bij een
constante druk (van 1 naar 2). De toegevoerde warmte bedraagt 2,00.10Joule.
a. Hoe groot is de verandering in de temperatuur van het gas?
b. Hoe groot is de verandering in inwendige energie?

Slide 5 - Slide

This item has no instructions

Wat zijn je verwachtingen van deze les?

Slide 6 - Mind map

This item has no instructions

Introductievraag
Elektriciteitscentrales met fossiele brandstoffen produceren "thermische vervuiling". Een deel van de warmte geproduceerd door de brandende brandstof wordt niet omgezet in elektrische energie. De reden voor deze verspilling is:
A
De efficiëntie is hoger als er enige warmte ontsnapt.
B
De technische technologie heeft nog niet het punt bereikt waarop 100% terugwinning van afvalwarmte mogelijk is.
C
Er moet wat afvalwarmte worden geproduceerd: dit is een fundamentele eigenschap van de natuur bij het omzetten van warmte in nuttig werk.
D
De planten vertrouwen op fossiele brandstoffen en niet op splijtstof.

Slide 7 - Quiz

This item has no instructions

Wat weet je van 2e hoofdwet van thermodynamica?

Slide 8 - Mind map

This item has no instructions

Instructie
Uitleggen, demonstreren, controle vragen stellen

Slide 9 - Slide

This item has no instructions

1e hoofdwet thermodynamica
Behoud energie

Slide 10 - Slide

This item has no instructions

Wel behoud energie, maar gebeurt niet
  • Warmte van koud naar heet voorwerp stromen.
  • Steen die op grond ligt en dan plotseling opstijgt doordat de thermische energie van de moleculen in kinetische energie van steen als geheel wordt omgezet.
  • Bekerglas gemengd met zout- en peperkorrels schudden totdat mengsel zich vanzelf weer in twee lagen scheidt.
  • Scherven van gebroken kopje voegen zich spontaan weer samen tot geheel (plaatje volgende dia).

Slide 11 - Slide

This item has no instructions

Slide 12 - Slide

This item has no instructions

2e hoofdwet
Verklaring van kennelijke onomkeerbaarheid van processen

Welke processen wel / niet in natuur voorkomen

Geformuleerd op verschillende manieren



Slide 13 - Slide

This item has no instructions

2e hoofdwet
Warmte stroomt van nature van voorwerp met hoge temperatuur naar voorwerp met lage temperatuur.
Warmte stroomt niet spontaan van koud voorwerp naar heet voorwerp.

Slide 14 - Slide

This item has no instructions

Warmtemachine

Slide 15 - Slide

This item has no instructions

2e hoofdwet
Kelvin-Planck:
Geen machine die warmte volledig omzet in arbeid

Slide 16 - Slide

This item has no instructions

Hoe zorg je ervoor dat je je concentratie op peil houdt?

Slide 17 - Mind map

This item has no instructions

Toepassing
Oefenen, groepsopdracht uitvoeren, debatteren

Slide 18 - Slide

This item has no instructions

Groepsopdracht
  • Beschrijf werking warmtemachine
  • Gebruik begrippen: temperatuur, druk, arbeid op en arbeid door
  • Stel TL = TH
    Leg uit wat er dan gebeurt

  • Zorg dat je kunt presenteren aan klas (tijd afspreken)

Slide 19 - Slide

This item has no instructions

Presentatie groepsopdracht
  • 1 groep presenteert  werking warmtemachine
  • Andere groepen geven feedback op inhoud, strategie, modus of kwaliteit
    (verdelen) van presentatie

Slide 20 - Slide

This item has no instructions

Efficiëntie/rendement
e=QHW

Slide 21 - Slide

This item has no instructions

efficiëntie
e=QHW
e=QHQHQL
e=1QHQL

Slide 22 - Slide

This item has no instructions

Ideale efficiëntie: Carnot rendement

Maximaal haalbare rendement
(ook manier om 2e hoofdwet te formuleren
e=1QHQL
eideaal=1THTL

Slide 23 - Slide

This item has no instructions

Welk percentage van warmte die wordt geproduceerd door verbranden van benzine, wordt door een typische auto omgezet in nuttig werk?
A
20%
B
50%
C
80%
D
100%

Slide 24 - Quiz

motor 120 C ongeveer 400 K
uitlaat 20 C ongeveer 300 K

e = 25%
Motorfabrikant maakt volgende beweringen:
Warmte-invoer per seconde van motor is 9,0 kJ bij 435 K. De warmteafgifte per seconde is 4,0 kJ bij 285 K.

Leg uit of deze beweringen kloppen.

Slide 25 - Open question

This item has no instructions

Groepsopdracht koelkast
Gezamenlijk werking volgende elementen beschrijven (zie hierna open vraag):
Verdamper, condenser, pomp, expansieventiel en COP

Slide 26 - Slide

This item has no instructions

Beschrijf hier met je groep de werking van de koelkast.
Gebruik de volgende woorden:
Condensor, verdamper, expansieventiel en COP.

Slide 27 - Open question

This item has no instructions

Evaluatie
Samenvatten, herhalen, feedback vragen, vooruit blikken

Slide 28 - Slide

This item has no instructions

Huiswerk
  • Maken opgaven Mastering les 5 
  • Bestuderen Giancoli H15, §3-6

Slide 29 - Slide

This item has no instructions

Kloppen je verwachtingen? Waarom?

Slide 30 - Mind map

This item has no instructions

Differentiatie
Extra uitleg, uitdagen, plusopdrachten

Slide 31 - Slide

This item has no instructions

Ondersteunend materiaal
Op de elo vind je in de map "ondersteunend materiaal" video's met uitleg over 1e hoofdwet en thermodynamische processen.

Slide 32 - Slide

This item has no instructions