Warmtetransport

De koeling van een aantal computeronderdelen (bijv. de CPU) wordt verzorgd door een ventilator en een koelelement met ribben.

Waarom heeft het koelelement deze vorm en waarom is het van aluminium gemaakt? Waarvoor is de ventilator nodig?

1 / 24

Slide 1: Tekstslide

NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4

In deze les zitten 24 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

Lesduur is: 60 min

Onderdelen in deze les

De koeling van een aantal computeronderdelen (bijv. de CPU) wordt verzorgd door een ventilator en een koelelement met ribben.

Waarom heeft het koelelement deze vorm en waarom is het van aluminium gemaakt? Waarvoor is de ventilator nodig?

Slide 1 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Leerdoelen

Na deze les kan je:

3 vormen van warmtetransport benoemen en van elke soort een voorbeeld geven.
Rekenen met de formule voor warmtestroom.
De thermische geleidbaarheid/warmtegeleidingscoëfficiënt opzoeken in BINAS.

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Tijdlijn:

5 min: Korte herhaling warmte

8 min: interactieve uitleg warmtetransport

5 min: zelf werken aan opdrachten

12 min: uitleg warmtestroom

15 min: zelf werken aan opdrachten

Slide 3 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Wat is warmte?

Slide 4 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Warmtetransport

1. Geleiding: via rechtstreeks, fysiek contact

Slide 5 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Voorbeelden van geleiding

Slide 6 - Woordweb

Deze slide heeft geen instructies

Warmtetransport

1. Geleiding: via rechtstreeks, fysiek contact

2. Stroming: een stof warmt op, stroomt ergens heen, waardoor het daar ook opwarmt

Slide 7 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Voorbeelden van stroming

Slide 8 - Woordweb

Deze slide heeft geen instructies

Warmtetransport

1. Geleiding: via rechtstreeks, fysiek contact

2. Stroming: een stof warmt op, stroomt ergens heen, waardoor het daar ook opwarmt

3. Straling: warmte uitstralen

Slide 9 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Voorbeelden van straling

Slide 10 - Woordweb

Deze slide heeft geen instructies

Zelf aan de slag

Opdrachten: 10, 12

Slide 11 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Warmtestroom

Hoeveelheid warmte die in een bepaalde tijd ergens heen stroomt:

P = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​}

P = vermogen in W

Q = warmte in J

t = tijd in s

Slide 12 - Tekstslide

waar lijkt deze formule op?

Warmtestroom

Hoeveelheid warmte die in een bepaalde tijd ergens heen stroomt:

P = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​}

P = vermogen in W

Q = warmte in J

t = tijd in s

Grote P: veel warmte die stroomt

Slide 13 - Tekstslide

waar lijkt deze formule op?

Warmtestroom

Hoeveelheid warmte die in een bepaalde tijd ergens heen stroomt:

P = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​}

Maar... niet elke stof geleidt even goed warmte. Hoe komt dat terug in deze formule?

Slide 14 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Warmtestroom

De warmte zelf is vaak niet makkelijk rechtstreeks te meten.

Van welke grootheden zou de warmtestroom kunnen afhangen?

P = . . .

Slide 15 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Thermische geleidbaarheid

Warmtestroom:

P = . . . \cdot A

A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m²

Hoe groter A, hoe groter P

Slide 16 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Thermische geleidbaarheid

Warmtestroom:

P = A \cdot Δ T \cdot . . .

A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m²

= temperatuurverschil in K

Δ T

Hoe groter , hoe groter P

Δ T

Slide 17 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Thermische geleidbaarheid

Warmtestroom:

P = . . . \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m²

= temperatuurverschil in K

d = dikte materiaal in m

Δ T

Hoe dikker, hoe kleiner P

Slide 18 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Thermische geleidbaarheid

Warmtestroom:

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

= thermische geleidbaarheid in W/m/K

A = oppervlakte dwarsdoorsnede in m²

= temperatuurverschil in K

d = dikte materiaal in m

λ

Δ T

Materiaaleigenschap

Slide 19 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Rekenvoorbeeld

Warmtestroom:

Een plaat asbest van 1 m bij 2 m werd gebruikt voor isolatie. De plaat is 3 cm dik. Binnen is het 21 ^oC en buiten is het 9 ^oC.

- Bereken de warmtestroom door de plaat.

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

Slide 20 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Groot of klein?

Warmtestroom:

P = λ \cdot A \cdot \frac{​ Δ T ​ ​}{​ d ​}

Wat zorgt voor een grote warmtestroom?

λ

Δ T

Slide 21 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

De koeling van een aantal computeronderdelen (bijv. de CPU) wordt verzorgd door een ventilator en een koelelement met ribben.

We hebben nu de informatie om de vraag waarom deze koeling zo is te beantwoorden!

Slide 22 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

1. Waarom heeft het koelelement deze vorm (met ribben?

2. Waarom is het van aluminium gemaakt? (BINAS)

3. Waarvoor is de ventilator nodig?

Slide 23 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Zelf aan de slag

Opdrachten: 19, 24

Slide 24 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Warmtetransport

Onderdelen in deze les

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Tekstslide

Slide 3 - Tekstslide

Slide 4 - Open vraag

Slide 5 - Tekstslide

Slide 6 - Woordweb

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Woordweb

Slide 9 - Tekstslide

Slide 10 - Woordweb

Slide 11 - Tekstslide

Slide 12 - Tekstslide

Slide 13 - Tekstslide

Slide 14 - Tekstslide

Slide 15 - Tekstslide

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

Slide 18 - Tekstslide

Slide 19 - Tekstslide

Slide 20 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

Slide 22 - Tekstslide

Slide 23 - Tekstslide

Slide 24 - Tekstslide

Meer lessen zoals deze

Herhaling bloed

Digi-doener! | Een minischakelaar in je computer

Factoren die van invloed zijn op de temperatuur

Inhoud en oppervlakte

Stigma tracheeën (insect) - Vis

Examentraining RTTI mei

Parijs voorbereidingsquiz leerlingen

Domein B3: Stofwisseling van het organisme