Hoofdstuk 3.3 - Isoleren en herhaling - VWO3

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 3 

Isoleren en herhaling

Wat is Energie?

Een natuurkundige grootheid

- de mogelijkheid om arbeid te verrichten.

- de mogelijkheid om een verandering te bewerkstelligen. 

Herhalen

Wat is een energiebron?

Alles wat een bruikbare soort energie kan leveren is een energiebron

Herhalen

Waarvoor gebruiken we energie?

• Mobiliteit
• Verwarmen
• Opwekken van elektriciteit

Herhalen

6 Energiebronnen

1. Fossiele brandstoffen
2. Biomassa
3. Wind
4. Kernsplijting
5. Zon
6. Aardwarmte

Herhalen

Ideale energiebron

• Onuitputtelijk
• Altijd beschikbaar
• Milieuvriendelijk
• goedkoop

Herhalen

Energietransitie

• Duurzame energiebronnen
• Efficiënt energiemanagement
• Grootschalige energieopslag
• Lokale productie van energie  

Herhalen

Waarom is biomassa geen ideale energiebron?

Waarom is kernsplijting geen ideale energiebron?

Waarom is de wind geen ideale energiebron?

Vormen van energie

Bijvoorbeeld:

Warmte

Bewegingsenergie (arbeid)

Elektrische energie

Chemische energie

Kernenergie

Stralingsenergie

Herhalen

Omzetten van energie

Verandering van kwaliteit

Waarde. De bruikbaarheid van die energiesoort.

Geen verandering van kwantiteit

Dus GEEN verandering van hoeveelheid energie

Wet van behoud van energie

Herhalen

Warmte

Herhalen

Een zonnecel is een apparaat dat de vorm van de energie verandert. Welke energievorm gaat erin? Welke komt eruit?

Een zonnecel kan niet alle erop vallende straling omzetten in nuttige energie
Wat gebeurt er met de energie die niet nuttig wordt gebruikt?

Grootheid Energie of Warmte

Eenheid:

Joule                                         J 

of

kilowattuur                            kWh

1 h = 60 min = 3600 s

1 kWh = 1000 Wh = 3600000 J = 3,6 MJ

Herhalen

Waterkoker

Calorimeter

Herhalen

Soortelijke warmte

Q = c · m · ΔT

  

Hierin is:

• Q de warmte in joule, afgekort met J;

• c de soortelijke warmte in joule per gram en per graad Celsius dus: J/(g °C);

• m de hoeveelheid stof in gram (g);

• ΔT = Teind− Tbegin de gewenste temperatuurstijging in graden Celsius (°C).

Herhalen

Rekenen

Formules:               E = P ⋅ t

                                    Q = c ⋅ m ⋅ ΔT

                                                                          Let op de juiste eenheden!!

Stappenplan:        GG-FIRE

Herschrijven van formules:      Balansmethode

Mini Heater

Een mini heater met een vermogen van 500W

wordt als DE oplossing aangeprezen voor 

goedkoop je woning verwarmen.

​​Soortelijke warmte van lucht: 1 J/(g °C)

De kamer bevat 31,2 kg lucht 

De temperatuur begon op 15 °C en ik wil het 20 °C hebben.

Hoelang duurt het voordat de lucht op temperatuur is?

Waarom zal het in de praktijk veel langer duren? (of niet eens lukken?)

Isoleren

Warmteverlies

"Verlies" is misleidend --> Wet van behoud van energie 

Warmte verplaatst zich op drie manier:

• Geleiding
• Stroming
• Straling

En altijd van een plek met een hoge temperatuur naar een lage.

Warmte

Herhalen

Dynamisch evenwicht

Temperatuur in huis blijft ALLEEN constant als de verwarming evenveel toevoegt als dat er weglekt naar buiten.

meer toevoegen --> hogere temperatuur --> nieuw evenwicht

Groter temperatuursverschil --> Meer warmte-energie lekt weg

Muurisolatie

P_verlies = U ∙ A ∙ ΔT

• P_verlies het warmteverlies per seconde (J/s oftewel W);

• U de U-waarde van de muur, in W/(m² °C);

• A de oppervlakte van de muur, in vierkante meter (m²);

• ΔT het temperatuurverschil tussen binnen en buiten, in graden Celsius (°C).

Pas aan pagina 145

Formule hoef je NIET te kennen! --> staat bij de vraag als je hem moet gebruiken

Waarom kan je met Pverlies = U ∙ A ∙ ΔT
alleen een schatting maken? (en niet exact berekenen?

Aan de slag

Maak 1 t/m 8 van paragraaf 3.3

5 juni --> proefwerk HEEL hoofdstuk 3