Over dit tentamen (de stof, kennen lijsten en kunnen lijsten)
Werkwijze:
Voor ieder tentamen komt hier de stof te staan.
Je begint met een begrippenlijst (kennenlijst). Deze begrippen moet je leren. De begrippen bestaan uit definities (betekenis die je zo moet leren) grootheden (natuurkundige begrippen die je moet uitrekenen) met het symbool, eenheden (wat er achter het getal staat) met de afkorting.
Als je op de plaatjes klikt wordt het plaatje groter, dit kun je weer afsluiten door op het kruisje te drukken.
Onderwerpen:
Tentamen 2 gaat over over de volgende onderwerpen (de hoofdstuk verwijzing is van de methode NOVA, en wordt hoofdzakelijk gebruikt als ondersteuning of bronnenboek):
We gaan een kopje thee zetten. We gaan onderzoeken of dit beter gaat met heet water of met koud water. Bij een vergelijking moeten alle voorwaarden hetzelfde zijn, behalve het te vergelijken onderdeel. Dus twee dezelfde bekertjes, dezelfde hoeveelheid thee, dezelfde thee, dezelfde hoeveelheid water, dezelfde tijd maar verschillende temperatuur van het water.
Onderzoeksvraag:
Kun je thee sneller zetten met heet water of met koud water?
Benodigdheden:
2 kartonnen bekertjes
2 thee zakjes
1 waterkoker
Kraanwater
4 ijsklontjes
Uitvoering:
Zet de twee bekertjes neer op tafel.
Pak de waterkoker en vul deze met genoeg water voor één kopje (ook weer niet te veel)
Verwarm het water totdat dit kookt.
Tijdens het verwarmen vul je het eerste bekertje met de vier ijsklontjes en koud water.
Vul het tweede bekertje met evenveel heet water als het eerste bekertje met koud water en ijs is gevuld.
Doe gelijktijdig in beide bekertjes een theezakje en laat de thee 1 minuut trekken.
Vergelijk de kleur met elkaar (= waarneming).
Beantwoord de hoofdvraag (= conclusie)
Maak een verslag (zie invulverslag theezetten) en lever dit in. In de klas wordt uitgelegd hoe je dit inlevert.
Warmte is een vorm van energie. Het is de energie die in de moleculen van een stof zit. Hoe sneller deze moleculen bewegen, des te warmer is de stof.
Dus in warm water bewegen de moleculen sneller dan in koud water.
De snel bewegende moleculen van het hete water botsen vaker en harder tegen de theeblaadjes, hierdoor komen de smaak, geur en kleurstoffen uit de thee sneller vrij en lossen deze in het water op. Dus het water krijgt sneller een donkere kleur (dat is te zien).
De warmte kan van een plaat met veel warmte naar een plaats met minder warmte verplaatsen. Dit noemen we warmte transport. Hiervan maken we gebruik als we iets verwarmen (bijv bij eten koken) of als we de ruimte willen verwarmen om het zelf lekker warm te hebben.
Soms willen we dit ook tegen houden, zoals met kleding (ik wil dat de warmte bij mijn lichaam blijft) of met een huis (ik wil dat het binnen warm blijft). Dit noemen we isolatie.
Alles wat niet van een metaal gemaakt is (steen, hout, kunststof, wol, veren, ...) houdt de warmte tegen en is een isolator.
De beste isolatie is stilstaande lucht. Dieren hebben daarom haren, veren. Tussen de haren en de veren kan de lucht niet bewegen dus de warmte wordt tegen gehouden. Wij doen dat met purschuim, glaswol, wol, piepschuim, etc...
warmte transport
Stroming.
Warmte is een vorm van energie. De energie zorgt er voor dat moleculen gaan bewegen, hoe warmer des te sneller bewegen de moleculen.
De moleculen van een vloeistof bewegen langs elkaar heen. Als ze sneller bewegen nemen ze ook deze snelheid (dus deze warmte energie) mee naar de plaats waar ze heen bewegen. Hierdoor verplaatst de warmte ook. Dit noemen we warmte transport. (Verplaatsen van de warmte van een warme plaats naar een koudere plaats).
Het warmte transport door een vloeistof (maar ook door een gas) noemen we stroming. De warme moleculen stromen in de vloeistof naar de koudere plaatsen en zij zorgen ervoor dat de moleculen daar ook weer sneller bewegen. Het lijkt op een afstoot bij biljarten (pool of snooker).
De warmte stroomt meestal omhoog (voel naast een brandende kaars en erboven)
Straling is ook een vorm van warmte transport.
Voorbeelden van straling zijn:
Zonlicht neemt warmte energie mee van de zon naar de aarde. Als je in de zon loopt voel je de warmte op je huid.
Straalkachel, een straalkachel geeft warmte zonder dat de lucht eerst verwarmd hoeft te worden.
Lampen, net zla zonlicht geven lampen ook warmte af, die voel je als je je hand voor de lamp houdt.
Geleiding is de derde vorm van warmte transport.
De warmte gaat hierbij altijd door een metaal, alle metalen zijn goede warmte geleiders. Alle niet metalen houden de warmte juist tegen, dit noemen we isolatoren.
Bij het koken geven de ijzeren pannen de warmte door aan het water dat in de pan zit, dit is geleiding. Doordat de handvaten van kunststof of hout zijn gemaakt wordt de warmte niet doorgegeven aan je handen
Bij dit practicum ga je een onderzoek doen naar een onvolledige verbranding. Je gaat aantonen dat er roet ontstaat bij een onvolledige verbranding. Roet is Koolstof. Iedere brandstof bestaat uit moleculen waarin koolstofatomen in de verbinding zitten. Als deze moleculen met een tekort aan zuurstof verbranden dan blijven er koolstofatomen achter zonder dat deze gebonden zijn aan zuurstofatomen (zoals bij koolstof-dioxide). Deze atomen vormen dan roetdeeltjes.
Hoofdvraag:
Ontstaat er roet bij een onvolledige verbranding?
Deelvragen:
Wat is de kleur van de vlammen bij deze reactie?
Houd je as over bij deze verbranding?
Welke kleur heeft het schoteltje aan de onderkant gekregen?
Kun je de verkleuring van het schoteltje er makkelijk af krijgen?
Waar is het warmer, boven de vlam of naast de vlam?
Benodigdheden:
Twee schoteltjes.
Een vel papier.
Een doosje met één lucifer (minimaal).
Uitvoering:
Denk eerst aan de veiligheid, je moet een (dichte) labjas aan en een bril op.
Zet één schoteltje voor je op de tafel.
Bekijk de onderkant van de tweede schotel en noteer de kleur.
Neem het vel papier en maak er een prop van.
Leg de prop op het eerste schoteltje.
Steek de prop met de lucifer aan, tot hij brandt.
Bekijk de vlam, noteer de kleur.
Voel waar het warmer is, boven de vlam of naast de vlam. (kijk waar je je hand dichter bij de vlam kunt houden zonder je handen te verbranden, doe geen domme dingen)
Houd het tweede schoteltje nu boven de vlam (met de onderkant van de schotel naar de vlam toe)
Doe dit zo lang mogelijk.
Bekijk de onderkant van de tweede schotel en noteer de kleur.
Als de schotel is afgekoeld probeer de verkleuring weg te vegen met je wijsvinger.
Noteer of de verkleuring van de schotel gaat en of deze op je vinger zit.
Noteer of je as op het eerste schoteltje over houdt.
Brandstoffen zijn stoffen waarin energie zit opgeslagen. Deze energie komt vrij bij de chemische reactie; verbranden. Omdat de energie op deze manier gebruikt kan worden noemen we deze vorm van energie: chemische energie.
Bij de verbranding wordt de chemische energie omgezet in warmte. Hiervan kun je een energiestroomschema maken zoals hieronder staat.
De hoeveelheid energie die bij een verbranding vrijkomt (omgezet wordt in warmte) kun je uitrekenen. Hiervoor heb je tabel 19 uit je Binas nodig en je moet weten welke brandstof je hebt.
Je gebruikt de formule: E = m x verbrandingswarmte voor een vaste stof, of E = V x verbrandingswarmte voor een vloeistof of een gas.
Fossiele brandstoffen zijn brandstoffen die uit levende organismes zijn ontstaan. De dode dieren en plantenresten komen onder lagen aarde/gesteenten en door druk en temperatuur worden ze samengeperst tot bruinkool en vervolgens tot steenkool. De olievormige en gasvormige onderdelen worden er uit geperst en daardoor houdt je vier verschillende fossiele brandstoffen over.
Bruinkool
Steenkool
Aardgas
Aardolie
Van aardolie worden in de petrochemische industrie heel veel andere producten gemaakt. Eerst wordt de aardolie door middel van destillatie in verschillende onderdelen gescheiden. Bekijk hiervoor je Binas (Tabel 41). Soms worden ook grote moleculen door thermolyse kapot gemaakt (dit noemen we kraken). De kleinere moleculen die ontstaan kunnen we dan goed gebruiken om plastic van te maken.
Een verbranding is een scheikundige (chemische) reactie tussen een brandstof en zuurstof (O2). We kunnen de reactie schrijven als een reactieschema:
brandstof + zuurstof --> verbrandingsproducten.
Bij de verbranding is ook een beetje warmte nodig om de verbranding op te starten, dit is bij iedere brandstof anders, de hoeveelheid warmte die nodig is hangt af van de ontbrandingstemeratuur van de brandstof.
De bandstof, het zuurstof en de ontbrandingstemperatuur samen noemen we de verbrandingsvoorwaarden.
Wat zijn koolwaterstoffen?
Koolwaterstoffen zijn stoffen die uit koolstofatomen en waterstofatomen bestaan. Bij de verbranding ontstaat er dan een oxide van waterstof, dit is water (H2O) en een oxide van koolstof, dit is koolstof-dioxide (CO2)
Wat is een volledige verbranding?
Bij een volledige verbranding wordt alle brandstof helemaal verbrand. Dus alle koolstof wordt omgezet in koolstof-dioxide en alle waterstof wordt omgezet in water. Er blijft dan ook niets van de brandstof over. Dit kan alleen als je voldoende zuurstof hebt.
Kenmerkende waarneming is dat de vlammen kleurloos (onzichtbaar) of blauw zijn. Het reactieschema is brandstof + zuurstof --> koolstof-dioxide + water(damp).
Wat is een onvolledige verbranding?
Bij een onvolledige verbranding heb je een tekort aan zuurstof (beter ventileren helpt). Daardoor is er tekort zuurstof voor de koolstofatomen en er ontstaat koolstof-monooxide (CO), dit is een giftig gas en/of roet (C). Ook blijft er vaak as of onverbrande delen van de brandstof achter (denk aan de resten bij het barbecueen). Kenmerkende waarneming is dat de vlammen geel zijn en dat je roetresten in de lucht krijgt (zwarte aanslag) ook zie je vaak gloeiende deeltjes door de lucht of bij de verbranding.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De temperatuur wordt bij ons thuis gemeten in graden Celsius (oC). In de verenigde staten wordt dit gemeten in Fahrenheit (F). Via de knop kun je een weetje lezen over meneer Fahrenheit.(meneer Fahrenheit)
In de natuurkunde gebruiken we een andere eenheid. Dit is de eenheid die Lord Kelvin heeft bedacht. Hij heeft berekend wat de koudste temperatuur is. De koudste temperatuur is als alle moleculen stil staan. Hij heeft berekend dat dit gebeurd bij een temperatuur van -273 oC.
Dit is de grond qua tempertuur en hij heeft gezegd dat deze temperatuur 0 K is (kouder dan 0 K kan niet). Als de temperatuur nu 1 oC omhoog gaat, gaat hij ook 1 K omhoog (de stapjes zijn hetzelfde).
0 oC = 273 K. Dit moet je leren!
20 oC (= 20 graden warmer) is dus 273 + 20 = 293 K
Voor de toets moet je kunnen omrekenen van Celsius naar Kelvin, en van Kelvin naar Celsius. Het makkelijkste is om altijd te beginnen met 0 oC = 273 K.
Isolatie practicum
Onderzoek naar isolatie materialen.
Bij dit onderzoek ga je een vergelijking doen van een niet geïsoleerde situatie en een wel geïsoleerde situatie. De niet geïsoleerde situatie noemen we de nul meting (wat meet je als er iets speciaal is gedaan).
Voor dit onderzoek moet je zelf iets van huis hebben meegenomen. Kies ervoor om een isolerend materiaal mee te nemen (bijv: wol, piepschuim, katoen, steenwol, ander isolerend materiaal. Bedenk dat alle metalen (dus ook aluminium) geen isolatoren zijn dus dit wordt fout gerekend. Heb je Purschuim mee, overleg dan met de docent hoe je dit gaat aanpakken.
Je krijgt 2 gelijke bekerglazen. In de bekerglazen gaat een gelijke hoeveelheid heet water (liefst van dezelfde temperatuur). Het eerste bekerglas wordt gewoon zonder isolatie neergezet (nulmeting) en het tweede bekerglas wordt door jou geïsoleerd. Je gaat daarna de afgestane warmte vergelijken.
Hieronder staat een document waarop het practicum staat uitgewerkt.
Het arrangement 2019-2020 Mavo 4 nask 1 Tentamen 2 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
Remco de Jong
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2019-09-03 11:00:08
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Oefenvragen over de begrippenlijst "Warmte"
Oefenvragen over de begrippenlijst "Geluid"
Oefenvragen warmte
Oefenvragen warmte transport
Oefenvragen Fossiele brandstoffen
Oefenvragen verbranding
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Begrippenlijst warmte.docx
