∑ Warmte inleiding Warmte inhoud

(1)

Warmte inhoud

1. Inleiding (deze les dus) 2. Warmtecapaciteit 3. Soortelijke warmte 4. Joulemeter (practicum)(p ) 5. Vermogen

6. Energie 7. Rendement

Warmte inleiding

Warmte ≠Temperatuur: Warmte = Energie

Maar als je warmte aan een voorwerp toevoegt, stijgt de temperatuur Warmte verplaatst zich van hoge naar lage temperatuur

Energiekan van de ene in de andere vorm veranderen

In een afgesloten systeem geldt:

– De Wet van behoud van energie=

– De totale hoeveelheid energie blijft constant, in formule:

∑ ^Q = 0

(2)

Voorbeelden van vragen

Je doet 80 liter heetwater in een bad En dan 40 liter koudwater

Verbrand je jezelf dan?

Je doet 2 ijsklontjes in een glas lauwe limonade Wordt de limonade koud genoeg?

J t ‘ i t d th t t t d h Je zet ‘s winters de thermostaat twee graden hoger Hoe lang doet de verwarming daar over?

Formules, grootheden en eenheden

15 ,

celcius+273

= T T

V

=m

2

^e

klas:

ρ

3

^e

klas:

^Q⁼^P^⋅^t

in nuttig

P

=P η

in nuttig

E

=E Q = warmte = energie (J) η

0 ^oC ≡ 273,15 K

T C

Q= ⋅Δ Q=m⋅c⋅ΔT

Nieuw:

Grootheid Symbool Eenheid Symbool Andere eenheid Symbool

soortelijke warmte c joule per kilogram kelvin J/kg●K joule per kilogram graad celcius J/kg●^oC warmtecapaciteit C joule per kelvin J/K joule per graad celcius J/^oC

warmte Q joule J wattseconde, kilowattuur Ws/kWh

(3)

Warmtecapaciteit

T C

Q = ⋅ Δ

Warmtecapaciteit (C) = hoeveelheid warmte om voorwerp 1 ^oC te verwarmen

Q C Δ T

1. 2. 3.

T C ⋅ Δ

= T

Q

= Δ

C

= Q

Let op: GROTE C

Δ T

Onthoud:

begin eind

T T −

=

(Het maakt voor ΔT niet uit of je in kelvin of graden celcius werkt)

Joulemeter

In dit hoofdstuk hebben we het vaak over een:

Afgesloten systeem Dit betekent:

• Er komt geen warmte in

• Er gaat geen warmte uit

5. Roerstaaf 6. Thermometer

Warmtecapaciteit C =

• Er gaat geen warmte uit

Een voorbeeld van een afgesloten systeem is:

Een joulemeter

3. Binnenbak 4. Deksel Hoeveel warmte is nodig om de

temperatuur van de joulemeter met 1 ^oC te laten stijgen?

(4)

Soortelijke warmte

Soortelijke warmte (c) = hoeveelheid warmte om 1 kg stof 1 ^oC te verwarmen

Grootheid Symbool Eenheid

Warmte Q J

M K

T c m

Q Δ

⋅

1. 2. 3. 4.

Massa m Kg

Temperatuurverschil ΔT ^oC Soortelijke warmte c J/kg⋅^oC

Let op de punt

Q m c Δ T

1. 2. 3. 4.

T c m ⋅ ⋅ Δ

= c T

Q Δ

= ⋅

T m

Q Δ

= ⋅

c m

Q

= ⋅

begin eind

T T T = − Δ

Onthoud:

1. Doel: bepalen van soortelijke warmte van messing

Practicum Joulemeter

2. Verslag: Aan het eind van de les

inleveren!!!

(5)

Proef

2. Water in joulemeter

1. Water afmeten: 225 – 250 g

3. Messing ophalen Temperatuur meten

4. Messing in joulemeter Temperatuur meten

Energie

Tot nu toe deden we (meestal) opgaven met afgesloten systemen Hierbij gold de wet van behoud van energie:

= 0

∑ ^Q

(In woorden: er komt geen warmte bij en er gaat geen warmte uit)

∑

Griekse hoofdletter Sigma S van som: alle

Q

’s opgeteld

(6)

Vermogen

Bij elektriciteit:

Bij kracht en energie:

t P E = ⋅

(I d t d )

t P W = ⋅

Nu:

Q = P ⋅ t

(zie elektriciteit als je het vergeten bent)

(In woorden: vermogen = warmte per seconde)

W

= ? P

Voorbeeld (zie opgave 2 van energie):

s

= 10 t

kJ ...

= 34 Q

t P = Q

s 10

kJ ...

= 34 = 3 , 4 ... kJ/s = 3 , 4 kW

Rendement

(Kijk eventueel ook voor rendement bij elektriciteit) Bij warmte opletten metnuttig(e) vermogen/energie

Nutteloze

Warmte Bijv. de waterkoker Elektriciteit

Nuttige Warmte Waterkoker

Het water

P

in

nuttig

P

nuttig

= P η

Rendement Nuttig vermogen (W)

P

in

η

Rendement

(geen eenheid) Ingaand vermogen (W)

2 3=6

⋅

=

∑ Warmte inleiding Warmte inhoud

Warmte inhoud