Practicum soortelijke warmte (deel 2)

Download docentenhandleiding van dit practicum als pdf

Docentenhandleiding

Omschrijving

Van twee stoffen die niet in thermische evenwicht zijn, zal de stof met de hoge temperatuur warmte overdragen naar de stof met de lage temperatuur. De warmtestroom stopt zodra beide materialen dezelfde temperatuur hebben. In dit experiment gebruiken leerlingen hun kennis over de warmtestroom en de soortelijke warmte om zelf een experiment te ontwerpen met als doel de soortelijke warmte bepalen van een onbekend materiaal.

Leerdoelen inhoud

Toepassen van de verkregen kennis bij experiment P1 Soortelijke warmte (deel 1)
Begrippenlijst: , .

Leerdoelen vaardigheid

Leerlingen stellen zelf een werkplan op
Ze identificeren en selecteren daarbij relevante grootheden

Voorkennis

Warmte is energie die wordt uitgewisseld tussen twee systemen die niet in thermisch evenwicht zijn. De energie stroomt van het systeem met een hoge temperatuur naar het systeem met de lage temperatuur.
Twee systemen zijn in thermisch evenwicht (en hebben dus dezelfde temperatuur) als er geen warmte meer wordt uitgewisseld tussen beide objecten. Dit geldt voor materialen in zowel de gasfase, de vloeistoffase als vaste fase.

Benodigdheden

Joulemeter (verwarmingselement is niet nodig)
Blokjes aluminium (of blokjes van een ander goed geleidend materiaal) verwarmd tot bijna het kookpunt (advies: zet het lesuur ervoor de pan met heet water met de blokjes aluminium klaar)
Haakje of klem om het massablokje uit het hete water te halen
Maatbeker (voor ongeveer 200 mL water)
Water
Thermometer
Eventueel een weegschaal
Stopwatch (deze kun je er voor de vorm bij leggen, hebben ze niet nodig)

Klassikale introductie van het practicum

Vertel de leerlingen het doel van het experiment: Het bepalen van de soortelijke warmte van het blokje.
Vertel de leerlingen welke materialen ze mogen gebruiken (zie ‘Benodigdheden’).
Leerlingen bedenken zelf het experiment, laten dit goedkeuren door de docent en pakken daarna pas de practicumspullen.
Leerlingen noteren links op hun whiteboard een kort werkplan met een tekening van de opstelling, in het midden een tabel voor de meetwaarden te berekenen waarden en rechts een berekening met een waarde voor de soortelijke weerstand.
Leerlingen die eerder klaar zijn, kunnen in BiNaS opzoeken van welk materiaal het blokje waarschijnlijk is gemaakt. Welke verklaring hebben ze voor eventuele afwijkingen?

Aanrommelfase leerlingen

Leerlingen hebben tijd nodig om zelf een experiment te bedenken.

Ontwerp leerlingen

Leerlingen moeten het experiment goed laten keuren door hun docent om een betrouwbaar resultaat te krijgen. Het is bijvoorbeeld belangrijk om het hete blokje direct in de met water gevulde Joulemeter te stoppen om warmteoverdracht met de omgeving te beperken.
Sommige groepjes zullen lang bezig zijn met het bedenken van het experiment. Help díe leerlingen na 5 minuten een beetje op weg.

Klassikale nabespreking

Leerlingen bekijken elkaars borden. Welke overeenkomsten zijn er? Welke verschillen zijn er?
Leerlingen hebben allemaal een blokje van hetzelfde materiaal gebruikt: hoe kunnen de verschillen in soortelijke warmte worden verklaard?
Waar zijn jullie tegenaan gelopen bij het opstellen van het werkplan?
Welke natuurkundige overeenkomsten en verschillen zijn er als je dit experiment vergelijkt met P2 Soortelijke warmte (deel 1)?
Tenslotte de vraag ‘wat heb je geleerd’ over natuurkunde (inhoudelijk) en over experimenteel onderzoek doen (vaardigheden)?

Organisatie

Benodigde tijd: 50 minuten (kan nog aangepast worden na uitvoeren in les)
- Klassikale introductie (2 minuten)
- Ontwerp experiment en door docent laten controleren (10 minuten)
- Uitvoeren experiment + opmaken whiteboard (20 minuten)
- Klassikale nabespreking (15 minuten)
Leerlingen werken in groepjes van drie personen.

Colofon

Het arrangement Practicum soortelijke warmte (deel 2) is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteur: Modeldidactiek
Laatst gewijzigd: 2024-12-17 13:01:23
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.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Toelichting: Van twee stoffen die niet in thermische evenwicht zijn, zal de stof met de hoge temperatuur warmte overdragen naar de stof met de lage temperatuur. De warmtestroom stopt zodra beide materialen dezelfde temperatuur hebben. In dit experiment gebruiken leerlingen hun kennis over de warmtestroom en de soortelijke warmte om zelf een experiment te ontwerpen met als doel de soortelijke warmte bepalen van een onbekend materiaal.
Eindgebruiker: leerling/student
Moeilijkheidsgraad: gemiddeld
Studiebelasting: 4 uur en 0 minuten
Trefwoorden: iol, modeldidactiek, nvon, stoffen en materialen

Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

Modeldidactiek. (z.d.).

Practicum soortelijke warmte (deel 1)

https://maken.wikiwijs.nl/207490/Practicum_soortelijke_warmte__deel_1_

Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

Metadata

Metadata overzicht (Excel)

LTI

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

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

IMSCC package

Meer informatie voor ontwikkelaars

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.