Paragraaf 4.5 - Stroming

4.5 Stroming

Leerdoelen van paragraaf 4.5 

 

• Je kunt met een voorbeeld warmteoverdracht door convectie uitleggen. 
• Je kunt het verschil uitleggen tussen warmtestroming en warmtegeleiding. 
• Je kunt uitleggen hoe je warmtestroming in water kunt gebruiken om water zonder pomp door een cv-installatie te laten stromen. 
• Je kunt uitleggen waarom moderne cv-ketels altijd een pomp hebben.

Introductie

De lucht in een heteluchtballon wordt verwarmd met een grote brander. Als alle lucht in de ballon goed warm is, stijgt de ballon op. 

Stroming in de lucht

Een hete radiator geeft voortdurend warmte af aan de lucht eromheen. Daardoor krijgt deze lucht een hogere temperatuur. Warme lucht zet uit. De warme lucht wordt daardoor ‘lichter’ dan de lucht in de rest van de kamer. Het gevolg is dat de ‘lichte’, warme lucht omhooggaat. 

 

Tegen het plafond koelt de warme lucht langzaam af. Ten slotte zakt de afgekoelde lucht aan de andere kant van de kamer weer naar beneden. Ondertussen beweegt er koude lucht van onder en opzij naar de radiator toe. Deze lucht zal weer verwarmd worden en opstijgen. 

 

Het warmtetransport dat zo in de kamer ontstaat, noem je ook wel warmteoverdracht door convectie (zie figuur).

Bekijk de afbeelding. De lucht beweegt door de kamer en neemt warmte mee.
Hoe noem je deze vorm van warmtetransport?
warmteoverdracht door...…………...

Welke bewering is waar?

1. Als lucht warmer wordt, krimpt de lucht en stroomt omhoog
2. Als lucht warmer wordt, krimpt de lucht en stroomt omlaag
3. Als lucht warmer wordt, zet de lucht uit en stroomt omhoog
4. Als lucht warmer wordt, zet de lucht uit en stroomt omlaag

Op welke plaats in een huiskamer kun je het beste een radiator plaatsen, zodat de hele kamer goed wordt verwarmd?

1. hooge bij het platfond
2. halverwege het platfond en de vloer
3. laag bij de grond
4. maakt niet uit

Bekijk de afbeelding.
Welke vorm van warmtetransport worden weergegeven door de pijlen?

1. geleiding
2. isolatie
3. convectie
4. warmteverlies

Welke bewering is waar?

1. Als lucht kouder wordt, krimpt de lucht en stroomt omhoog
2. Als lucht kouder wordt, krimpt de lucht en stroomt omlaag
3. Als lucht kouder wordt, zet de lucht uit en stroomt omhoog
4. Als lucht kouder wordt, zet de lucht uit en stroomt omlaag

Warmtetransport door stroming

De opstijgende warme lucht neemt de warmte mee die de lucht bij de radiator heeft opgenomen. De warmtestroming zorgt zo voor het warmtetransport door de kamer. De hele kamer wordt op die manier verwarmd. 

 

Bij warmtestroming verplaatst de warmte zich samen met de stof, lucht, en niet dóór de stof, zoals bij warmtegeleiding. Warmte verplaatst zich altijd van de plaats met de hoogste temperatuur naar de plaats met de laagste temperatuur. In dit geval is dat van de radiator naar de rest van de kamer. 

 Zoals alle gassen is lucht een zeer slechte warmtegeleider. Maar als er in lucht een stroming ontstaat, kan de lucht wel veel warmte vervoeren.

De warmte van een radiator verspreidt zich door de hele kamer.
Op welke manier vindt het warmtetransport door de kamer plaats?

1. door warmtestroming
2. door warmtegeleiding

Bij welke vorm van warmtetransport wordt warmte door een materiaal heen getransporteerd?

1. door warmtestroming
2. door warmtegeleiding

De voordeur van je huis staat open. Hierdoor gaat er warmte verloren.
Welke vorm van warmtetransport is dit?

1. door warmtestroming
2. door warmtegeleiding

Bij welke vorm van warmtetransport wordt warmte met de stof mee getransporteerd?

1. door warmtestroming
2. door warmtegeleiding

Welke van de onderstaande voorbeelden zijn een voorbeeld van warmtegeleiding?

1. De radiator voelt warm aan als je hem aanraakt
2. Een kom met soep is te warm om met je blote handen op te pakken
3. Op een koude dag sta je voor de open voordeur van je huis en voelt de warmte van binnen
4. De hele keuken warmt op als je aan het koken bent

Warmtestroming in water

Als water op één plaats wordt verwarmd, kan er in het water een stroming ontstaan. Deze stroming kun je gebruiken om het water door een cv-installatie te laten stromen. Je hebt dan geen pomp nodig. 

 

Op de volgende dia zie je zo’n cv-installatie. Het water wordt verwarmd bij A, zet uit en wordt lichter. Daardoor stijgt het water in de buis. Het water geeft warmte af bij B. Het water koelt af en stroomt verder. Bij A wordt het water opnieuw verwarmd.

De cv-pomp

Een cv-installatie zonder pomp is niet erg handig. Het water stroomt maar langzaam rond. Daardoor duurt het lang voor de radiatoren goed warm zijn. Bovendien moet je de cv-ketel in de kelder plaatsen. Moderne cv-ketels hebben daarom altijd een pomp. Zo’n pomp kan het hete water net zo snel laten rondstromen als nodig is. Een bijkomend voordeel is dat je de cv-ketel overal in huis kunt plaatsen.

Wat kan er ontstaan als water op één plaats wordt verwarmd?

1. door warmtestroming
2. door warmtegeleiding

Je wilt een cv-installatie zonder pomp aanleggen.
Waar in het huis moet je de cv-ketel dan plaatsen?

1. Dat maakt niets uit
2. Boven in het huis
3. Midden in het huis
4. Onder in het huis

Door welke vorm van warmtetransport kan water zonder een pomp door een cv-installatie stromen?

1. door warmtestroming
2. door warmtegeleiding

Maak de zin kloppend.
Als water warm wordt, dan...………….

Is de uitspraak juist of onjuist?
De stroming in een cv-installatie zonder pomp is krachtig genoeg om alle radiatoren in een huis te verwarmen.

1. Juist
2. Onjuist

Is de uitspraak juist of onjuist?
Een cv-installatie met pomp verwarmt de radiatoren in een huis langzamer dan een cv-installatie zonder pomp.

1. Juist
2. Onjuist

Opdrachten maken

Wat: lees paragraaf 4.5 en maak de online opdrachten    

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!    

Hulp: Geen    

Tijd:  ???? minuten lang    

Huiswerk: opdrachten 1 tm 14 van paragraaf 4.5 & Test jezelf   

Klaar?: ga bezig met een ander vak!