Als je iets wilt verwarmen heb je een warmtebron nodig. Veel warmtebronnen leveren warmte door een brandstof te verbranden. Warmte en verbranding staan centraal in dit thema.
Dit thema bestaat uit vier paragrafen:
Verbranding
Warmtetransport en isolatie
Verbranding en milieu
Wet van behoud van energie
1 Verbranding
Kennisbank
Verbranding
Wat is verbranding precies en wat heb je hiervoor nodig?
Wat is het verschil tussen volledige en onvolledige verbanding?
En wat wordt er bedoelt met verbranding in je lichaam?
In de volgende Kennisbankitems lees je hier meer over.
Er zijn twee eenheden van energie om die hoeveelheid in uit te drukken: Joule (symbool J) of calorie (symbool cal).
Er geldt:
1 calorie is ongeveer 4,2 Joule
Omdat de getallen anders heel groot worden gebruikt men meestal:
kilojoule en kilocalorie: 1000 cal = 1 kcal = 4,2 kJ = 4200 Joule
Opgave 6
Beroep
Index
leerling
101
typiste
105
verpleegkundige
135
leraar biologie
138
automonteur
140
stratenmaker
150
Energiebehoefte
De hoeveelheid energie die iemand per dag nodig heeft, hangt af van zijn/haar gewicht en de die dag geleverde inspanning. De geleverde inspanning wordt gegeven met de inspanningsindex.
Om de energiebehoefte in kilocaloriën uit te rekenen, kun je gebruik maken van de volgende vuistregel:
Hiernaast zie je voor een aantal beroepen de inspanningsindex.
Opgave 7
Koolmonoxide
Koolmonoxide (CO) is levensgevaarlijk; je ruikt of proeft het giftige gas niet en je raakt snel bewusteloos. Elk jaar overlijden mensen door koolmonoxidevergiftiging. Dat komt door de combinatie van onvolledige verbranding en onvoldoende ventilatie, waardoor koolmonoxide ontstaat: een zeer giftig gas dat 250 maal sneller in het bloed wordt opgenomen dan zuurstof.
2 Transport en isolatie
Kennisbank
Warmtetransport en isolatie
Hoe verplaatst warmte zich en hoe hou je warmte tegen?
Wat is het verschil tussen warmtegeleiding, stroming en straling?
Wat is een warmte-isolator en waar in huis kom je deze dingen tegen?
Lees de Kennisbankitems over Warmtetransport en isolatie.
Op 26 januari 2010 werd de Erasmusbrug voor alle verkeer afgesloten.
Een plaat ijs in de top van de pyloon dreigde naar beneden te vallen. Men verwijderde het ijs met behulp van warmtekanonnen. Deze bliezen hete lucht tegen de stalen binnenkant van de pyloon.
Je ziet een schematische tekening van deze situatie.
Tijdens het verwarmen is er warmtetransport tussen de genummerde onderdelen.
Opgave 4
Opgave 5
3 Milieu
Kennisbank
Verbranding en milieu
Het grootste gedeelte van onze energie is afkomstig uit fossiele brandstoffen.
Waar bestaan deze fossiele brandstoffen uit en wat zijn de nadelen hiervan?
Natuurlijk zijn er ook alternatieve energiebronnen aanwezig.
Lees hier meer over in de Kennisbank 'Verbranding en milieu':
Bert heeft een windmolen op zijn dak laten plaatsen.
Dit is een speciaal voor in steden ontworpen windmolen, de Turby.
Hiermee kan hij grotendeels in zijn elektrische energie voorzien.
Bert heeft de Turby niet alleen aangeschaft om energiekosten te besparen maar ook vanwege het milieu.
Een van de milieuvoordelen is minder uitstoot van CO2.
4 Behoud van energie
Kennisbank
Wet van behoud van energie
Energie komt in veel verschillende vormen voor. Lees in deze Kennisbank welke vormen van energie er allemaal zijn en hoe deze omgezet kunnen worden in elkaar.
Ook worden in deze kennisbanken vragen beantwoord zoals:
Wat is de eenheid van vermogen en hoe reken je dit uit?
Waar staat η voor en hoe bereken je het rendement van elektrische apparaten?
Bekijk het gedeelte over energieomzettingen (de eerste 5 minuten) van het volgende videofragment en beantwoord dan de vragen.
Opgave 2
Opgave 3
Apparaten zetten energie om in nuttige energie en niet-nuttige energie (veelal warmte).
Hoe groter het deel is dat wordt omgezet in nuttige energie, hoe hoger het rendement van het apparaat.
Opgave 4
Een gloeilamp van 40 Watt heeft een rendement van 5%, dat betekent van alle elektrische energie die de lamp in gaat, 5% nuttig wordt gebruikt.
Een LED-lamp van 2,4 W geeft evenveel licht en heeft hetzelfde nuttige vermogen als de gloeilamp van 40 Watt.
Opgave 5
Gitarist Jan Akkerman heeft in een weiland in Groningen een bijzonder concert gegeven.
De energie voor zijn geluidsinstallatie is geleverd door een vlieger.
Bij het stijgen van de vlieger rolt een touw uit die aan de vlieger vastzit.
Door het uitrollen gaat een dynamo draaien waarbij energie wordt opgewekt.
Met deze energie worden accu’s opgeladen.
5 Arbeid en wet van behoud van energie
Kennisbank
Wet van behoud van energie
Energie wordt gebruikt door middel van arbeid en opgewekt door kinetische energie of zwaarte energie. In deze kennisbank wordt er gerekend met energie.
Ook worden in deze kennisbank vragen beantwoord zoals:
Wat is arbeid?
Wat is de valversnelling?
Wat heeft de snelheid van een voorwerp met de energie te maken?
Chris is in zijn vrije tijd veel te vinden op het skatepark. Hij maakt het meest gebruik van zijn blauw witte skateboard met een massa van 2.7 kg. Vandaag besluit hij weer te gaan skaten, hij pakt zijn skateboard onder de arm en loopt naar buiten. Bij het tillen van het skateboard verricht hij een arbeid van 28.89 J.
Chris (45 kg) skate op zijn skateboard vanaf de voordeur van zijn huis naar het skatepark, dat 1.7 km van zijn huis af ligt. Tijdens het skaten verricht hij arbeid, hij gebruikt hierbij zijn hele gewicht. We verwaarlozen hierbij de wrijving.
Opgave 2: Bewegingsenergie
Downhill skateboard racing
Mischo Erban is de huidige wereldrecordhouder downhill skateboard racing. Hij gaat daarbij met zeer grote snelheid van een helling of berg op zijn skateboard naar beneden. Hij gebruikt hiervoor een speciaal skateboard en gestroomlijnde kleding en helm. De totale massa van Mischo, zijn kleding en het skateboard is 67 kg. Zijn recordsnelheid bedraagt 129,94 km/h. In de volgende video zie je zijn recordrit
Wereldrecord downhill skateboard racing
Opgave 3: Wet van behoud van energie
Danny (68 kg) is skater die veel op het skatepark te vinden is. Zijn favoriete onderdeel is de halfpipe. Een halfpipe is een halve cirkel waar je aan één kant omhoog klimt en vervolgens vanaf die hoogte naar beneden skate en vervolgens aan de andere kant weer omhoog gaat. Bij het draaien voert Danny verschillende stunts uit. Halverwege de halfpipe, op het laagste punt, heeft hij een bewegingsenergie van 11560 J.
Opgave 4: Skatepark simulatie practicum
Inleiding:
Deze simulatie hoort bij de kennisbank: Wet van behoud van energie en arbeid.
We gaan zo meteen in PhET colorado werken, Dit kan op je laptop, chromeboek of tablet/Ipad.
Leerdoel:
Het doel van deze simulatie is dat je kunt oefenen met de termen, grootheden, eenheden en formules in een game-achtige setting.
Je leert om te gaan met deze simulatiesoftware, gaat begrijpen welke krachten en energieomzettingen er bij dit onderwerp komen kijken en hoe je de theorie kunt toepassen in dit practicum.
Druk op de Play knop (die grote driehoek in het plaatje)
Zoals je ziet heb je nu drie opties.
Om te oefenen gaan we beginnen met de inleiding.
Tijdens deze inleiding leer je de basisinstellingen van de simulatie kennen.
Stap 3: Zet de skater eens op het einde van de half pipe en laat hem los…..
Stap 4: Klik op vertraagde beweging en kijk wat er gebeurt.
Stap 5: Laat de vertraagde beweging staan, klik nu op taart diagram, wat zie je nu?
Stap 6: Laat de vertraagde beweging en de taart diagram aan staan, klik nu op staafdiagram
Stap 7: Laat de voorgaande instellingen staan, klik nu ook het rooster aan, wat is er veranderd?
Stap 8: Laat de instellingen staan, klik nu ook de snelheid aan, wat gebeurt er nu?
Stap 9: Laat de instellingen staan, Schuif de massa heen en weer. Zit er verschil tussen een kleine massa en een grote massa?
Stap 10: Laat de instellingen zo staan, klik nu eens op een andere track (skatebaan).
Stap 11: Waar gebruik je de knop 'schaatser terugzetten' voor?
Stap 12: Selecteer nu ook de laatste track. Wat zie je gebeuren?
Onder op het beeld kun je ook op de knop wrijving drukken
Herhaal stap 3 t/m 12
Stap 13: Je kunt nu ook de wrijving van de wieltjes aan passen, probeer dit met geen wrijving tot heel veel wrijving. Wat valt je op?
Je hebt de inleiding nu voltooid!
Je kunt nu de onderstaande vragen met behulp van deze simulatie beantwoorden.
4.8 De Game
Nu komt het leukste gedeelte!
Je mag nu laten zien wat je hebt geleerd. Dat doe je door zelf je track te bouwen.
Hoever kun jij je skater weg laten schieten?
We gaan los in de omgeving van speelplein ( playground ) en je gaat nu je eigen baan bouwen.
Vraag jezelf af:
Heb je dan liever veel of weinig wrijving?
Een grote massa of toch liever een kleine massa?
Een hoge steile schans? Of een steile afsprong?
Kun je zelf uit vinden waar die twee knopjes voor zijn onder de wrijving schuif?
Door het rooster te activeren en de beweging in slow-motion te zetten kun je mooi kijken hoe ver jouw skater heeft gevlogen.
Maak een print screen van jouw verste sprong, stuur je print screen op via ELO – opdrachten. De volgende les gaan we naar de HIGH SCORES kijken.
Veel plezier!
Opgave 5: Mediawijsheid veilig skaten
Skaten is leuk, maar het kost je ook veel energie. Als je aan het skaten bent zet je je chemische energie uit je eten om in andere vormen van energie, zoals bewegingsenergie. Soms is skaten niet zo leuk, bijvoorbeeld wanneer je valt. Au! Wat gebeurt er dan met je energie?
Bekijk dit filmpje en kijk wat er gebeurd wanneer een skater valt.
Volgens de wet van behoud van energie gaat energie nooit verloren. Wanneer je valt heb je als je op de grond ligt geen bewegingsenergie meer. Maar waarschijnlijk wel schaafwonden, of erger nog: een botbreuk. Bij schaafwonden voel je vaak al dat er warmte is ontstaan bij het schuren langs de grond. Bij een botbreuk is de hoeveelheid energie op één zwak punt in je lichaam geconcentreerd en zijn de krachten op dit punt te groot geworden. Hierdoor breekt het bot.
De opdracht mediawijsheid:
Wat kun je doen om de impact van een val bij het skaten kleiner te maken? In een groepje gaan jullie in deze opdracht zelf op zoek naar informatie op internet. Het gaat er niet alleen om welke informatie jullie hebben gevonden, maar ook of jullie slim gezocht hebben. Ook onderzoek je of de informatie die jullie gevonden hebben wel te vertrouwen is. Want dat is nogal belangrijk: het gaat immers om je eigen veiligheid. Aan het eind van de opdracht maken jullie een poster met de belangrijkste conclusies. Deze poster gaat jouw groepje presenteren.
In deze opdracht werk je aan de volgende doelen:
Je kunt doelgericht informatie opzoeken op internet met behulp van zoekmachines en trefwoorden
Je leert te zoeken op internet met de juiste trefwoorden
Je kan informatie op internet beoordelen op betrouwbaarheid
Je kan van een website bepalen met welk doel de website gemaakt is
Als je gaat zoeken naar antwoorden op internet dan typ je niet de hele zin in. Je zoekt met trefwoorden. De belangrijkste woorden uit je vraag.
Voorbeeld: Je wilt weten wanneer Tony Hawk geboren is. De vraag is: Wanneer is Tony Hawk geboren? Je typt in de zoekmachine het woord: Geboren + Tony Hawk
Wanneer je een + teken gebruikt tussen de woorden, dan zoekt de zoekmachine op beide woorden tegelijk. De woorden zijn dan even belangrijk.
Bijvoorbeeld je typt in: beroemde+skateboarder, dan zoekt de zoekmachine op dat beide woorden in de website te vinden is, in plaats van alleen ‘beroemd’
Op de volgende website vindt je een overzicht van verschillende zoekmachines:
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_03 KB: Verbranding en energie - kopie 1 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
A. Herfst
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2021-03-31 18:51:34
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.
Het thema 'Verbranding en energie' is ontwikkeld door auteurs en medewerkers van StudioVO.
Fair Use
In de Stercollecties van StudioVO wordt gebruik gemaakt van beeld- en filmmateriaal dat beschikbaar is op internet. Bij het gebruik zijn we uitgegaan van fair use. Meer informatie: Fair use
Mocht u vragen/opmerkingen hebben, neem dan contact op via de helpdesk VO-content.
Aanvullende informatie over dit lesmateriaal
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
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
Verbranden 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.
Als je iets wilt verwarmen heb je een warmtebron nodig. Veel warmtebronnen leveren warmte door een brandstof te verbranden. Warmte en verbranding staan centraal in dit thema.
Verbranding
Warmtetransport en isolatie
Op 26 januari 2010 werd de Erasmusbrug voor alle verkeer afgesloten.
Verbranding en milieu
Bert heeft een windmolen op zijn dak laten plaatsen.
Wet van behoud van energie
Het thema 'Verbranden en energie' sluit je af met een diagnostische toets.
