H6 Warmte en Energie - Basis

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 3

6. Warmte en Energie

6.2 Warmte in huis

Aan het einde van les kan ik:

• uitleggen wat radiatorverwarming is;
  
• uitleggen wat vloerverwarming is;
  
• uitleggen wat geleiding, straling en stroming is.

Warmtebron

Een warmtebron zet energie om in warmte.

Voorbeelden:

•  zon
• het gasfornuis
• de aarde
• een föhn
• de centrale verwarming (CV-installatie)

CV installatie 

Lesdoelen:

- Ik kan uitleggen hoe een CV installatie werkt.

Radiator versus vloerverwarming

Warmtetransport

                                              Geleiding - Stroming - Straling

       Geleiding 

Energie stroomt DOOR een vaste stof. 

Deze stof komt niet van zijn plaats.

Een geleider is een stof die de warmte 

goed doorgeeft.

Een isolator laat de warmte juist

slecht door.

Stroming

De warmte of energie stroomt met een vloeistof of gas mee.  (vaste stoffen stromen niet)

Warme lucht heeft een kleinere dichtheid dan koude lucht. De warme lucht (lucht met energie) stijgt op

Straling

Energie wordt door een lege ruimte gestraald.

Je hebt dus geen gas, vloeistof of vaste stof nodig om de warmte te verplaatsen.

Elk voorwerp straalt warmte uit, ook jij!

6.3 Isoleren

Aan het einde van les kan ik:

• uitleggen wat isoleren is;
  
• uitleggen wat isolatiewaarde is;
  
• beschrijven wat verschillende manieren zijn om te isoleren.

Isolatie

Isolatie is het het tegenhouden van warmtetransport

Warmteverlies kan door:

• Geleiding
• Stroming
• Straling

Warmteverlies door geleiding

Geleiders zoals metalen geven warmte snel door. Dat betekent dat ze veel warmte verliezen. 

Isolatoren zoals glas/kunststof/papier geleiden warmte slecht. Hierdoor heb je weinig warmteverlies. 

Warmteverlies door stroming

Warmteverlies door stroming ga je tegen door te zorgen dat warmte lucht niet weg kan. 

=> lucht opsluiten => isolatiemateriaal (glaswol, piepschuim, purschuim, wol

Warmteverlies door straling

Warmteverlies door straling voorkom je door de straling terug te kaatsen. Dit kun je doen door spiegelend materiaal te gebruiken. 

Thermofles

Waar ga ik warmtetransport tegen door:

Geleiding:

• Plastic afsluitdop - glazen fles

Stroming:

• Vacuüm (stilstaande lucht) -

Straling:

• verzilverde wanden

Isolatiewaarde (k-waarde)

Zie BINAS tabel 20 !!!

Isolatiewaarde

Enkelglas

• 5,7

Dubbelglas

• 3,5

Driedubbelglas

• 0,7

6.4 Verbranden en het milieu

Aan het einde van les kan ik:

• uitleggen wat het (versterkte) broeikaseffect is;
  
• beschrijven wat thermische verontreiniging is;
• beschrijven wat fossiele brandstoffen zijn;
  
• uitleggen wat duurzame energie is.

Versterkt broeikaseffect

Natuurlijk broeikaseffect

• Zonnestraling (licht): op aarde
• Infraroodstraling (warmte): deels terug in atmosfeer, deels blijvend binnen dampkring door natuurlijke broeikasgassen, hierdoor warmt de aarde op.

Versterkt broeikaseffect

• Zonnestraling (licht): op aarde
• Infraroodstraling (warmte): blijft binnen dampkring door te veel  broeikasgassen die ontstaan bij gebruik fossiele brandstoffen, de aarde warmt nog meer op dan normaal.

Duidelijk verschil tussen natuurlijk en versterkt broeikaseffect uitleggen. Broeikaseffect is er altijd, net als broeikasgassen dus er blijft altijd een deel van de warmte binnen de dampkring en een deel verdwijnt in de ruimte. Door menselijke uitstoot (fabrieken, auto's, grootschalige veeteelt (koeien!) en de grote hoeveelheid mensen) wordt het aandeel broeikasgassen in de dampkring groter en kan warmte minder goed ontsnappen: blijft hangen onder de dampkring en het wordt dus warmer!

Gevolgen versterkt broeikaseffect

Verandering van het klimaat

• zeespiegelstijging

• extreem weer
  

• uitsterven (of toenemen)                                                                                                         van planten- en diersoorten

Fijnstof met roetdeeltjes

• Koolstof (roet), 
• Irritatie ogen en luchtwegen

Thermische verontreiniging

• Koolstof (roet), 
• Irritatie ogen en luchtwegen

Koolstofmono-oxide

• giftig gas
• kleurloos, reukloos, niet zichtbaar
• Onvolledige verbranding

Fossiele brandstoffen

Energiebronnen uit de bodem heten fossiele brandstoffen.

Aardgas                                Steenkool                              Aardolie

Verschillende brandstoffen

Niet fossiele brandstoffen

BIJVOORBEELD<div><br></div><div><ul><li>HOUT</li><li>PAPIER</li><li>BIOMASSA</li></ul></div>

Fossiele brandstoffen

<ul><li>AARDOLIE</li><li>AARDGAS</li><li>STEENKOOL</li></ul>

Witte / Zwarte rook

Duurzaam energie opwekken

• Groene stroom
• Biobrandstoffen

6.5 Energie

Aan het einde van les kan ik:

• uitleggen wat het (versterkte) broeikaseffect is;
  
• beschrijven wat thermische verontreiniging is;
• beschrijven wat fossiele brandstoffen zijn;
  
• uitleggen wat duurzame energie is.

Energie omzetten

chemische energie → warmte

Binas: Energieomzettingen (tabel 15)

Rekenen met Energie

Energie heeft de eenheid Joule (J) 

en kilojoule (kJ)

Kilo betekent 1000

1kilojoule = 1x1000 = 1000 Joule

Temperatuur omrekenen

• 240 graden Celsius =
• 240 + 273 = 513 K
• 1540 Kelvin =
• 1540 - 273 = 1267 graden Celsius

play.kahoot.it

Even kort herhalen:

Bij warmtetransport gaat warmte van een plek met hoge temperatuur naar een plek met lage temperatuur.

Transport van Warmte

- Geleiding

- Stroming

- Straling

Fossiele brandstof:

aardolie

aardgas

steenkool

A) Volledige verbranding

Voldoende zuurstof

Er ontstaat H2O (l) en   CO2 (g)

B) Onvolledige verbranding
Onvoldoende zuurstof

Er ontstaat CO(g) en/of roet

Onvolledige verbranding / Koolstof Monoxide / CO

CO is kleurloos en reukloos en erg giftig!