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.
Temperatuur
Om aan te geven hoe warm het buiten is, gebruik je de temperatuur. De temperatuur meet je met een thermometer.
Temperatuur wordt vaak gemeten in graden Celsius (˚C).
De temperatuur van smeltend ijs is 0˚C (graden Celsius) en die van kokend water is 100˚C.
Een bekende thermometer is de vloeistofthermometer.
Een vloeistofthermometer betsaat uit een vloeistofreservoir gevuld met een gekleurde vloeistof, een dunne glazen buis en een schaalverdeling.
Een vloeistofthermometer maakt gebruik van het principe dat als de temeratuur stijgt een vloeistof uitzet. Als de temperatuur stijgt, zet de vloeistof in het reservoir uit en stijgt de vloeistof in de stijgbuis.
Hoe maken ze een thermometer?
Reservoir in het ijs zetten, de hoogte van de vloeistof geeft 0˚ C aan (ijkpunt 1). Reservoir in kokend water hangen en dan geeft de hoogte van de vloeistof 100˚C aan (ijkpunt 2). De ruimte tussen de 0 en 100 verdeel je in 100 gelijke delen. Klaar.
Temperatuurschaal van Kelvin
Temperatuurschaal van Kelvin
De temperatuur van een stof heeft invloed op de snelheid waarmee moleculen in een stof bewegen.
Als de temperatuur daalt, neemt de bewegingssnelheid van de moleculen af. Als de temperatuur laag genoeg is, zullen uiteindelijk alle moleculen stil staan. Deze temperatuur wordt het absolute nulpunt genoemd en ligt bij -273˚C.
De temperatuurschaal van Kelvin begint bij het absolute nulpunt. Er geldt 0 K = -273˚C.
Kelvin kent dus geen negatieve temperaturen. Verder is de schaalverdeling bij Kelvin gelijk aan de schaalverdeling bij Celsius, er geldt:
temperatuur K = temperatuur ˚C + 273
De temperatuur van smeltend ijs is 273 K.
De temperatuur van kokend water is 373 K.
Verbranding
Verbranding
Verbranding is een scheikundige reactie van een brandstof met zuurstof.
De ontbrandingstemperatuur van een brandstof is de laagste temperatuur waarbij een stof in brand vliegt.
Brandstoffen kun je onderdverdelen in:
fossiele brandstoffen
als aardgas, aardolie, benzine en steenkool
niet-fossiele brandstoffen
als hout, papier en biomassa
Bij een verbranding komt warmte vrij.
Warmte is een vorm van energie.
Volledige verbranding
Onvolledige verbranding
diagnostische toets
Oefening: diagnostische toets Verbranding
0%
Je krijgt een paar vragen over hetgeen je net bekeken hebt. Om verder te kunnen moet je alle vragen goed beantwoorden.
Warmte verplaatst zich van de ene plaats naar een andere plaats als er tussen de twee plaatsen sprake is van een temperatuurverschil. Warmtetransport gaat van een plaats met een hogere temperatuur naar een plaats met een lagere temperatuur.
Warmteoverdracht kan op drie manieren plaatsvinden:
door geleiding,
door stroming en
door straling.
Metalen geleiden warmte goed: de warmte wordt langzaam door het voorwerp verspreidt. De meeste andere vaste stoffen en vloeistoffen zijn slechte warmtegeleiders, gassen zijn zelfs zeer slechte warmtegeleiders.
Stoffen die slecht warmte geleiden zijn juist goede warmte-isolatoren.
Bekijk dit filmpje....
ga nu verder bij warmtegeleiding
Warmtegeleiding
Bij warmtetransport door geleiding verplaatst de warmte zich door de stof heen. De warmte wordt door de moleculen van de stof aan elkaar doorgegeven. metalen zijn vaak goed in het geleiden van warmte.
Een stof die de warmte niet goed geleid, noem je een isolator. Plastic en hout zijn voorbeelden van isolatoren.
Warmtestroming
Gassen en vloeistoffen geleiden dan wel slecht warmte, maar ze kunnen wel door stroming warmte verplaatsen. Als vloeistoffen/gassen verwarmd worden, zetten ze uit waardoor de dichtheid kleiner wordt. Daardoor stijgen ze op, waarna ze weer afkoelen en weer dalen. Hierdoor krijg je een circulatie.
Warmtestroming door een gas zie je bij de verwarming van een woning. Lucht wordt verwarmd door de radiator, zet daardoor uit, wordt lichter en stijgt op. Dit zuigt meteen de lucht vanaf de vloer aan en veroorzaakt zo circulatie.
Bekijk dit filmpje waarin stroming gedemonstreerd wordt.
wat zou er gebeuren als je warm (roodgekleurd) en koud (blauw gekleurd) water laat mengen?
Warmtestraling
De bekendste bron van straling...
Elk voorwerp zendt straling uit: hoe hoger het temperatuurverschil tussen voorwerp en omgeving, des te meer straling het voorwerp uitzendt.
Als straling op een voorwerp valt wordt de straling omgezet in kinetische energie: de moleculen gaan sneller trillen. Hierdoor stijgt de temperatuur en zet het voorwerp uit.
Bij de centrale verwarming wordt van zowel stroming als straling gebruik gemaakt. Bij de verbranding van gas komt straling vrij die zijn energie aan het water afgeeft. Dit water stroomt naar de radiatoren, die de warmte weer
uitstralen. Door deze verwarming ontstaat er in de ruimte waar de radiator zicht bevindt automatisch weer circulatie. Luchtstroming.
Toets warmtetransport
Oefening: warmtetransport
0%
Vier vragen om te zien of je een en ander begrepen hebt. Bij 5 van de 7 punten is dat het geval...
Aan het einde van de toets krijg je een bewijs van deelname. deze moet je uploaden in de opdracht in Teams.
voor je verder gaat upload je het bewijs van deelname in de opdracht van Teams.
maak daarna de afsluiting op de volgende pagina
Isolatie
Isolatie
Onder na-isolatie wordt het isoleren van
bestaande gebouwen verstaan.
Een stof die warmte niet goed geleid of doorgeeft noem je een warmte-isolator. Voorbeelden van goede warmte-isolatoren zijn plastic, hout, textiel, steenwol en stilstaande lucht.
Een goede isolatie is belangrijk om je huis goed(koop) warm te houden. Voorbeelden van isolatiemaatregelen zijn:
spouwmuurisolatie
isolatieglas
radiatorfolie.
Wamte-isolatie werkt twee kanten op. In de winter houd je de warmte langer binnen en in de zomer hou je de warmte langer buiten.
Het arrangement Verbranding en warmtetransport is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
j
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2022-09-15 22:39:17
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
diagnostische toets Verbranding
warmtetransport
toets Isolatie
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.
Om aan te geven hoe warm het buiten is, gebruik je de temperatuur. De temperatuur meet je met een thermometer.
