Warmtetransport en debiet (Natuurkunde havo), les 3: Terugblik quiz

• newEditor
• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4,5

Introduction

Terugblik quiz met 11 vragen over warmtetransport, isolatie, warmtestroom en debiet, voor havo natuurkunde.

Radiator met thermostaatknop (foto: ri, CC0)

EXAMENSTOF · D1 · WARMTE EN DEBIET

Quiz

Terugblik: Warmtetransport en debiet

Les 3 van 3. Leerlingen beantwoorden individueel; bespreek na elke paar vragen kort de antwoorden. Image credit: ri / Wikimedia Commons, CC0

Bij welke vorm van warmtetransport is geen stof nodig?

A

Straling

B

Geleiding

C

Stroming

D

Geleiding en stroming samen

Straling gaat ook door lege ruimte, zoals zonlicht door het heelal. Syllabus D1.2.

Waarom stijgt warme lucht boven een radiator op?

A

De deeltjes zelf zijn lichter geworden

B

De straling duwt de lucht omhoog

C

Koude lucht geleidt de warmte omhoog

D

De dichtheid is kleiner dan van koude lucht

Warme lucht zet uit: dezelfde massa in een groter volume, dus kleinere dichtheid (ρ = m/V). Afleider: de massa van een deeltje verandert niet. Syllabus D1.2.

Zet P van groot naar klein

1

Wand van 20 cm, rest gelijk

2

Wand van 5 cm, rest gelijk

3

Wand van 40 cm, rest gelijk

4

Wand van 10 cm, rest gelijk

Rest gelijk betekent: zelfde λ, A en ΔT. P ~ 1/d: hoe dikker de wand, hoe kleiner P. Syllabus D1.2.

Dak: λ = 0,040 W/(m·K), A = 50 m², d = 0,20 m, ΔT = 15 K. Bereken P.

A

6,0 W

B

1,5·10² W

C

3,8·10³ W

D

1,5 W

P = 0,040 × 50 × 15 / 0,20 = 30/0,20 = 150 W = 1,5·10² W. Afleiders: met d vermenigvuldigd (6,0), λ vergeten (3,8·10³), d = 20 cm als 20 ingevuld (1,5). Controle: 150 × 0,20 = 30. Syllabus D1.2.

Vul in

Een kleine warmtegeleidingscoëfficiënt en een grote dikte geven een kleine warmtestroom.

kleine

grote

dunne

hoge

Isolatie: kleine λ en grote d geven een kleine P. Syllabus D1.2.

Binnen 20 °C, buiten −5 °C. Hoe groot is ΔT in de formule voor P?

A

25 K

B

15 K

C

20 K

D

268 K

ΔT = 20 − (−5) = 25 K; een verschil in °C is een verschil in K. Afleiders: 15 (verkeerd afgetrokken), 20 (alleen binnen) en 268 (buiten omgerekend naar K). Syllabus D1.2.

Welke wijziging verlaagt de warmtestroom door een muur?

A

Een grotere A van de muur zelf

B

Een groter temperatuurverschil ΔT

C

Een kleinere λ van het muurmateriaal

D

Een kleinere dikte d van de muur

P ~ λ, A, ΔT en 1/d: alleen kleinere λ (of grotere d) verlaagt P. Syllabus D1.2, isolatie.

Noem de drie vormen van warmtetransport.

Geleiding, stroming en straling. Syllabus D1.2.

Een slang geeft Q = 0,30 L/s. Hoeveel L komt er in 2,0 min uit?

A

0,60 L

B

36 L

C

2,5·10⁻³ L

D

3,6·10⁴ L

ΔV = Q·Δt = 0,30 × 120 = 36 L (2,0 min = 120 s). Afleiders: minuten niet omgerekend (0,60), Δt/Q (2,5·10⁻³), L en mL door elkaar (3,6·10⁴). Syllabus D1.4.

Pomp: 12 L/min door een buis met A = 2,0 cm². Bereken v.

A

60 m/s

B

1,0·10⁻² m/s

C

1,0·10³ m/s

D

1,0 m/s

Q = 12·10⁻³/60 = 2,0·10⁻⁴ m³/s; A = 2,0·10⁻⁴ m²; v = Q/A = 1,0 m/s. Afleiders: minuten niet omgerekend (60), cm² met factor 100 omgerekend (1,0·10⁻²), liters niet omgerekend (1,0·10³). Controle: 1,0 × 2,0·10⁻⁴ = 2,0·10⁻⁴. Syllabus D1.4.

Buisdiameter 3 keer zo groot, v gelijk. Hoe verandert het debiet?

A

3 keer zo groot

B

9 keer zo klein

C

6 keer zo groot

D

9 keer zo groot

A ~ d²: factor 3 in d geeft factor 9 in A, dus in Q bij gelijke v. Afleiders: lineair (3), omgekeerd (1/9), optellen (6). Syllabus D1.4.

Hoe zeker voel je je over dit onderwerp?

1

Heel zeker

2

Redelijk zeker

3

Niet zo zeker

4

Helemaal niet zeker

Gebruik de uitslag om te bepalen of je een onderdeel herhaalt.

EXAMENSTOF · D1 · WARMTE EN DEBIET

Goed gedaan!

Je kent nu geleiding, stroming en straling, rekent met de warmtestroom door een wand en met het debiet in een buis.