H3.2 en 3.3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Les 3

H3.2 Verwarmen

Lesdoelen

- Je begrijpt met behulp van een energiestroomdiagram dat energie behouden blijft.

- Je weet welke groot- en eenheden je moet kennen voor hoofdstuk 3. 

- Je kunt elektrische energie berekenen.

Deze les:

• Huiswerk nakijken 
• Vragen over het huiswerk.
• Demonstratie gasbrander en waterkoker.
• Uitleg energiestroomdiagram.
• Uitleg berekenen energiesoorten + aantekening. 
• Oefenen berekenen energiesoorten in groepjes.

Vragen huiswerk?

Je spreekt van een ideale energiebron als:

• deze onuitputtelijk is, dus nooit opraakt
• altijd beschikbaar is
• milieuvriendelijk is
• goedkoop is

Je kunt vier kenmerken van de energietransitie benoemen.

gebruik van fossiele brandstoffen

klimaatneutrale energiebronnen

1. Fossiele brandstoffen worden vervangen.
2. Zuiniger met energie omgaan.
3. Energie opslaan.
4. Energie lokaal produceren.

                             

Aan het werk

Lezen paragraaf 3.2

Maken opgave 2 t/m 6

Wet van behoud van energie

demo gasbrander, waterkoker

Energiestroomdiagram

Energiestroomdiagram van een zonnepaneel 

Elektrische warmte bronnen

Chemische warmtebronnen

aant.2: Groot- en eenheden 

Grootheid	symb	Eenheid	symb
Energie	E	Joule	J
Vermogen	P	Watt	W
tijd	t	seconde	s
Warmte	Q	Joule	J
massa	m	gram	g
verschil in temperatuur	∆T	graden Celsius	°C
soortelijke warmte	c	Joule per gram graden Celsius	J/g*°C

(Elektrische) energie berekenen

                                                              E = P x t

E = energieverbruik in Joule (J)

Geproduceerde hoeveelheid warmte
P = vermogen in Watt (W);

Het vermogen geeft aan hoeveel energie er per seconde       wordt omgezet.
t = tijd in seconden (s)

huiswerk

Lezen paragraaf 3.2

Maken opgave 2 t/m 6

Lesdoelen

- Je begrijpt met behulp van een energiestroomdiagram dat energie behouden blijft.

- Je kunt elektrische energie berekenen.

- Je kunt warmte berekenen met behulp van de soortelijke warmte.

- Je weet hoe d.m.v. warmtetransport een huis warmte verliest.

- Je leert wat iemand kan doen om een huis te isoleren.

Soortelijke warmte

Maak een foto van de aantekening die je bij het filmpje hebt gemaakt.

Soortelijke warmte

De soortelijke warmte van een stof is de warmte (Joule) die nodig is, om 1 gram van een stof 1 graden Celsius in temperatuur te laten stijgen. 

c = SOORTELIJKE WARMTE

Rekenen met soortelijke warmte

H3 energie les 4

paragraaf 3.2

Deze les

• Leer je uitrekenen hoeveel energie een waterkoker gebruikt.
• Leer je uitrekenen hoeveel warmte water heeft opgenomen.  

Schuif de teksten op de juiste plek in het energiestroomdiagram:

waterkoker

elektrische energie

warmte

chemische energie

(Elektrische) energie berekenen

                                                              E = P x t

E = energieverbruik in Joule (J)

Geproduceerde hoeveelheid warmte
P = vermogen in Watt (W);

Het vermogen geeft aan hoeveel energie er per seconde       wordt omgezet.
t = tijd in seconden (s)

De waterkoker

Vermogen:

tijd:

Bereken hoeveel energie (joule)  de waterkoker heeft verbruikt.

Gebruik het stappenplan. 

Maak een foto van je berekeningen.

Schuif de teksten op de juiste plek in het energiestroomdiagram:

waterkoker

elektrische energie

warmte

chemische energie

Opgenomen warmte berekenen

Soortelijke warmte

De soortelijke warmte van een stof is de warmte (Joule) die nodig is, om 1 gram van een stof 1 graden Celsius in temperatuur te laten stijgen. 

c = SOORTELIJKE WARMTE

De waterkoker

De waterkoker heeft net water van            graden aan de kook gebracht.  

Er zat 1,7 liter water in de waterkoker. 1 Liter water heeft een massa van 1 kg. 

a) Bereken hoeveel warmte het water heeft opgenomen. 

b) Vergelijk je antwoord met de elektrische energie die de waterkoker verbruikt heeft. Geef een mogelijke verklaring voor het verschil. 

Maak een foto van de uitwerkingen van je antwoorden.

Teatime! 

Maak onder het genot van een kopje thee het huiswerk:

Lezen paragraaf 3.2

Maken opgave 1 t/m 7

Hoeveel energie heb je nodig om 20 g water te laten koken wat een begintemperatuur heeft van 23 graden Celsius en een soortelijke warmte van 4,2 J/(g.oC)

Een waterkoker heeft een vermogen van 1,5 kW. Bereken hoeveel warmte deze afgeeft als hij 2,0 minuten aanstaat.

Huiswerk

https://www.youtube.com/watch?v=Jnr_Yi2jYZ4

Bekijk het filmpje en maak er zelf aantekeningen bij. 

Aan de slag

Lezen paragraaf 3.2

Maken opgave 5 en 6

Paragraaf 3.3

Isoleren

Vormen van warmtetransport

Er zijn drie vormen van warmtetransport; stroming, straling en geleiding. Voor stroming en geleiding is een stof nodig, maar voor straling niet.

Thermogram

Een foto waar je aan de hand 

van de kleuren het warmeverlies 

kan zien. Handig bij de

 isolatie van een huis.

Aan de slag

Kijk de video's bij elke paragraaf.

Lezen paragraaf 3.3

Maken 3.3 opg 1,3,5 en 8

Fossiele brandstoffen

Dit zijn chemische brandstoffen als  steenkool, aargas, aardolie, bruinkool.

Chemische energie wordt omgezet in warmte en elektrische energie

Voordelen; makkelijk en goedkoop te winnen

Nadelen; versterkt broeikaseffect, vervuilde lucht, raakt op.

Biomassa

Energie uit dieren of plantenresten; mest, maïs, houtsnippers, gft.

Voordeel: Co2 neutraal als je b.v. weer nieuwe bomen plant.

Nadeel; dit gebeurt vaak niet en vaak komt deze biomassa uit Amerika via boten

Zonne-energie

Stralingsenergie v.d. zon wordt in elektrische energie omgezet.

Dit kan bij zonnepanelen of bij een zonnecollector (zonneboiler)

Voordelen;  snel terug verdiend (c.a. 8 jaar)

Nadelen; de zon schijnt niet altijd

Kernenergie

Kernenergie wordt omgezet tot elektrische energie, warmte en straling
Voordelen;  geen CO2 uitstoot 

Nadelen; licht en zwaar kernafval

Windenergie

Bewegingsenergie van de wind wordt omgezet in elektrische energie en warmte.

Voordelen;  geen CO2 uitstoot 

Nadelen; lelijk, volgels gaan dood, duur, onderhoud in zee is lastig , er is niet altijd genoeg wind.