Iedereen heeft wel eens om een kampvuur gezeten, vuurwerk afgestoken of het gas aangezet in de keuken. Verbranding kennen we allemaal. Verbranding, en de daarbij vrijkomende energie, staat centraal bij het omzetten van stoffen in andere stoffen.
In dit thema ga je leren over de onderwerpen verbranding, warmtetransport, atoom en reactie.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Je kunt aangeven dat er drie ingrediënten nodig zijn voor verbranding: brandstof, zuurstof en de benodigde ontbrandingstemperatuur.
Je kunt aangeven dat je een brand blust door één van de drie ingrediënten (brandstof, zuurstof of warmte) weg te nemen.
Je kunt bij blusmethodes op basis van water, schuim en CO2 aangeven welk van de drie ingrediënten (brandstof, zuurstof of warmte) wordt weggenomen.
Je kunt aangeven dat volledige verbranding plaatsvindt als voldoende zuurstof aanwezig is en dat onvolledige verbranding plaatsvindt als onvoldoende zuurstof aanwezig is.
Je kunt aangeven dat bij onvolledige verbranding het giftige koolmonoxide vrijkomt.
Je kunt aangeven dat bij volledige verbranding koolstofdioxide vrijkomt en dat dit bijdraagt aan het broeikaseffect.
Je kunt aangeven dat er drie manieren van warmtetransport zijn (geleiding, stroming en straling).
Je kunt in voorbeelden van isolatie aangeven welke manier van warmtetransport (geleiding, stroming en straling) wordt verhinderd.
Planning
Het thema ‘Verbranding en energie’ bestaat uit de volgende onderdelen:
Onderdeel
Tijd in uren
Inleiding
1
Verbranding2
2
Warmtetransport
2
Atoom
1
Reactie
1
Afsluiting
0,5
Totaal
7,5
Verbranding
Inleiding
Alfred Nobel, 1833 – 1896
Ik woonde in de 19e eeuw in Zweden. In die tijd vond een Industriële Revolutie plaats. Het was een tijd van kolen en staal, van stoommachines en van fabrieken. Ik ben ondernemer en uitvinder en ben wereldberoemd geworden door mijn uitvinding van een veilige methode om nitroglycerine tot ontploffing te brengen: dynamiet. Van de verkoop van mijn dynamiet aan mijnbouwbedrijven en wapenfabrikanten ben ik schatrijk geworden.
Dynamiet veroorzaakt een explosie. Een explosie is een zeer snel verlopende verbranding.
In dit hoofdstuk leer je over verbranding.
Waarnemen
Al duizenden jaren zijn we afhankelijk van verbranding voor de bereiding van ons voedsel en het winnen van materialen uit de omgeving. Hier wordt heel vaak houtskool voor gebruikt.
Houtskool wordt gemaakt door hout te verbranden. Houtskool zelf kan ook verbranden.
Kijk naar dit filmpje hoe je houtskool moet maken:
Maak nu dan deze opdracht
Schrijf een korte samenvatting van het filmpje van ongeveer een kwart A4-tje.
Focus hierbij op hetgeen je waarneemt.
Ga in op:
Wat neem je waar gedurende de productie van het houtskool. Wat zie je bij het hout in het buitenste vat? En in het binnenste vat?
Wat neem je waar na afloop? Wat zie je bij het hout in het buitenste vat? En in het binnenste vat?
Lever de samenvatting in het google doc in.
Verklaren
Theorie
Verbranding is een scheikundige reactie van een brandstof met zuurstof.
Voorbeelden van verbranding zijn het gas dat verbrandt gedurende het koken of het verbranden van een kampvuur. Ook in je lichaam vindt verbranding plaats. In je verteringssysteem wordt voedsel verbrand. Een explosie, zoals bijvoorbeeld bij vuurwerk, is ook een verbranding. Een hele snelle verbranding wordt een explosie genoemd.
Voor elke verbranding zijn drie ingrediënten nodig: brandstof, zuurstof en een ontbrandingstemperatuur. De ontbrandingstemperatuur van een brandstof is de laagste temperatuur waarbij een stof in brand vliegt.
Bij een verbranding komt warmte vrij. Warmte is een vorm van energie.
Het blussen van een brand houdt in dat je één van de drie ingrediënten (brandstof, zuurstof en ontbrandingstemperatuur) wegneemt. Als je bijvoorbeeld de zuurstof weghaalt, dan stopt de brand. Voorbeelden van blusmiddelen zijn blussen met water, schuim en CO2.
Water dooft het vuur doordat het de temperatuur naar beneden brengt. Schuim vormt een laag op de brandstof waardoor de zuurstof er niet meer mee in contact kan komen. CO2 is een gas (koolstofdioxide) dat de zuurstof verdrijft.
Als er genoeg zuurstof aanwezig is, heb je een volledige verbranding. De stoffen die daarbij ontstaan kun je niet verder verbranden. Bij volledige verbranding ontstaat koolstofdioxide. Koolstofdioxide is niet schadelijk voor de gezondheid, maar koolstofdioxide zorgt voor opwarming van de aarde: het broeikaseffect.
Als er niet voldoende zuurstof in de lucht aanwezig is, krijg je een onvolledige verbranding. Bij een onvolledige verbranding ontstaat koolmonoxide. Koolmonoxide is een uiterst giftig gas.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Joseph Fourier (1772 – 1837)
Ik ben een beroemd wiskundige. Ik leefde in de tijd van Napoleon.
Naast mijn werk in de wiskunde hield ik me ook bezig met natuurkunde. Ik was erg geïnteresseerd in hoe warmte wordt doorgegeven en kon m.b.v. wiskunde eenvoudig beschrijven hoe warmte geleidt.
Daarnaast maakte ik nog een andere ontdekking. Ik rekende uit dat de aarde eigenlijk kouder zou moeten zijn dan ze is. Als verklaring suggereerde ik dat de atmosfeer van de aarde warmte vasthoudt. Hiermee was ik de eerste die het broeikaseffect beschreef.
In dit hoofdstuk leer je meer over warmtetransport en isolatie.
Waarnemen
ISOLATIEBEKERWEDSTRIJD
Maak een ontwerp van een isolatiebeker waar een bekerglas met heet water in geplaatst kan worden.
Je maakt een ontwerp van een isolatiebeker die zo goed mogelijk isoleert.
Je doorloopt hierbij de ontwerpcyclus.
Het reglement van de isolatiebekerwedstrijd
In de isolatiebeker moet een bekerglas van 100 ml geplaatst kunnen worden.
De isolatiebeker moet zonder hulpmiddelen kunnen staan.
De totale massa van de isolatiebeker mag leeg maximaal 500 gram bedragen.
In de isolatiebeker moet een thermometer geplaatst kunnen worden om de temperatuur van de vloeistof in het bekerglas te meten.
Alle materialen van de isolatiebeker zijn aan het begin van de wedstrijd op kamertemperatuur.
De isolatiebeker waarin 100 ml water er het langst over doet om van 70,0 C naar 55,0 oC te zakken heeft de isolatiebekerwedstrijd gewonnen.
OPDRACHT: Lever een een zo duidelijk mogelijk en uitvoerig mogelijke tekening van je ontwerp in. Voeg deze tekening toe aan de google doc.
Verklaren
Theorie
Warmte verplaatst zich van een plaats met een hogere temperatuur naar een plaats met een lagere temperatuur.
Warmte kan zich op drie manieren verplaatsen:
door geleiding;
door stroming;
door straling.
Bij warmtetransport door geleiding verplaatst de warmte zich door de stof heen.
Metalen zijn goede warmtegeleiders. Een stof die de warmte niet goed geleid, noem je een isolator. Plastic en hout zijn voorbeelden van isolatoren.
Bij warmtetransport door stroming wordt de warmte meegenomen en verplaatst door de stroming van een vloeistof of een gas.
Warmtestroming door een vloeistof zie je bijvoorbeeld bij de centrale verwarming van een woning. In de cv-ketel wordt het water verwarmd. Het water neemt de warmte mee naar de radiatoren. De radiatoren geven de warmte af aan de omgeving.
Warmtestroming door een gas zie je bijvoorbeeld bij de wind. De wind voert bijvoorbeeld vanuit het zuiden warme lucht aan.
Als een voorwerp warmer is dan zijn omgeving, dan zendt het straling uit. Het bijzondere aan straling is dat er geen medium zoals vaste stof of vloeistof of gas nodig is om de warmte te transporteren. Straling kan ook door vacuüm zoals de ruimte. En dat is maar goed ook, want zo kan de zon de aarde verwarmen.
Soms wil je warmtetransport juist tegengaan. Bijvoorbeeld om te voorkomen dat een woning afkoelt in de winter. Dit gebeurt door middel van isolatie. Met isolatie wordt warmtetransport (geleiding, stroming en straling) verhinderd.
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 onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Het arrangement Thema: Verbranding en energie - kopie 1 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Bart Beaumont
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2020-09-01 14:23:13
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie 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
Verbranding en energie
Verbranding
Warmtetransport
Verbranding en energie
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.
Alfred Nobel, 1833 – 1896
Al duizenden jaren zijn we afhankelijk van verbranding voor de bereiding van ons voedsel en het winnen van materialen uit de omgeving. Hier wordt heel vaak houtskool voor gebruikt.
Verbranding is een scheikundige reactie van een brandstof met zuurstof.
Joseph Fourier (1772 – 1837)
ISOLATIEBEKERWEDSTRIJD
Warmte verplaatst zich van een plaats met een hogere temperatuur naar een plaats met een lagere temperatuur.
Neem de onderstaande zinnen over in je google doc en beantwoord de vragen.
Maak de oefentoets
