Opgave 4 Hout is een isolator. Aan een isolator kan je je niet branden. Wel aan een geleider!

Transcriptie

1 Uitwerkingen 1 Opgave 1 Geleiding, strming en straling. Opgave 2 Metalen Kper, zilver, ld, ijzer, gud, nikkel, platin Hut, rubber, kurk, glas en zand. Opgave 3 Geleiding Strming Geleiding Opgave 4 Hut is een islatr. Aan een islatr kan je je niet branden. Wel aan een geleider! Opgave 5 Dr de vezels van de trui wrdt strming van de lucht vrkmen. En stilstaande lucht is een islatr. Opgave 6 Figuur a is juist. In verhuding tt (stilstaande) lucht geleidt glas de warmte ged en kan er nit een grt temperatuurverschil in het glas zijn. Bij dubbel glas heb je vier luchtlaagjes in plaats van twee bij enkel glas. Opgave 7 Tussen de wanden zit stilstaande lucht. Dat werkt islerend. De lucht in de flessenhuder is kud. En dus zwaarder dan de andere lucht. Het blijft daarm in de huder. Opgave 8 Het kelelement met bij A zitten. Dan krijg je rndstrming. Zie de figuur hiernaast. Uitwerkingen Warmte, Transprt van warmte, 1

2 Opgave 9 De radiatr werkt het beste als het hete water bij P de radiatr binnen kmt. Zie de nderstaande figuren. Opgave 10 Uitwerkingen Warmte, Transprt van warmte, 2

3 Uitwerkingen 2 Opgave 1 Warmtestraling Bij vrwerpen m ns heen (kamertemperatuur) is dat ver infrarde straling. Opgave 2 Meer Opgave 3 De aut heeft een warme vrkant (van de mtr). Er is waarschijnlijk net ng mee gereden. Opgave 4 Een metaalppervlak zendt veel minder warmtestraling uit dan een geverfd ppervlak. Opgave 5 Meer uitzenden Meer absrberen Opgave 6 Het vacuüm verhindert warmtetransprt dr geleiding en strming. De spiegelende laag gaat warmtetransprt dr straling tegen. Opgave 7 1: straling 2. straling 3. strming Opgave 8 Om het absrberen van warmtestraling tegen te gaan. Om het uitzenden van warmtestraling tegen te gaan. Opgave 9 Warmtetransprt dr geleiding speelt een nbelangrijke rl mdat lucht een islatr is. Warmtetransprt dr strming is ngewenst want er mag geen rk in de kamer kmen. c. Straling blijft als enige ver. Opgave 10 De muren, plafnd, vler, meubulair enzvrt zijn ng kud. Deze zenden minder warmtestraling uit dan bij 20 C. C kelt dus af mdat er te weinig warmtestraling p hem valt. Uitwerkingen Warmte, Straling, 3

4 Opgave 11 Geval a: I meer uitzendt Geval b: II minder absrbeert Opgave 12 Strming (de warme lucht blijft vlak nder het plafnd hangen) Straling Geleiding (lucht is een islatr) Opgave 13 Het kude vrwerp zendt minder warmtestraling uit. Er valt dus minder warmtestraling p de thermmeter. De thermmeter kelt af mdat hij meer warmtestraling uitzendt dan absrbeert. Uitwerkingen Warmte, Straling, 4

5 Uitwerkingen 3 Opgave 1 nabij wel ver niet Opgave 2 Znlicht bevat zichtbaar licht en het nabij infrard (en een klein beetje UV). Beide srten straling wrden dr de glasplaat ged drgelaten. De glasplaat wrdt niet warm want het ZL en het nabij IR wrden niet geabsrbeerd dr glas. Opgave 3 De deur hudt het ver IR tegen. Het glas wrdt warm want glas absrbeert het ver IR. Opgave 4 Uitstrm Warmtestraling (ver IR) Opgave 5 Klstfdixide en methaan Opgave 6 Zwart papier absrbeert de znnestralen veel sterker. Alleen reden I is juist. Opgave 7 Meer absrptie van znlicht De glasplaat hudt de warmtestraling van de grndplaat tegen. Bvendien vrkmt de glasplaat warmteverlies dr strming van de lucht. c. Anders zu de warmte wegvleien via de nderkant. Opgave 8 Linksm (tegen de richting van de klk in) Uitwerkingen Warmte, Breikaseffect, 5

6 Opgave 9 Op Venus heerst een breikaseffect (klstfdixide is een breikasgas). Overdag valt er zeer veel znlicht p het Mercuriusppervlak. Dr absrptie is de temperatuur erg hg. s Nachts kelt het ppervlak sterk af dr het uitzenden van warmtestraling. Hierbij is er geen dampkring die deze straling (vr een deel) tegenhudt. Opgave 10 Een zeer krt antwrd is het vlgende. Znder markiezen gaat de warmte van de zn dr het glas heen en is dan dus al in je huiskamer. Met markiezen is dit niet het geval. Een uitgebreider antwrd is het vlgende. Znder markiezen gaat de straling van de zn (zichtbaar licht en het nabij infrard) prbleemls dr de ruiten heen en valt p de grdijnen. De grdijnen wrden warm en verwarmen de huiskamer. Met markiezen kan de straling van de zn niet rechtstreeks p de ruiten vallen (zlang de markiezen vldende grt zijn). De markiezen wrden wel warm en zenden warmtestraling uit. Dit ver infrard wrdt echter tegengehuden dr de ruiten. Uitwerkingen Warmte, Breikaseffect, 6

7 Uitwerkingen 4 Opgave 1 Jule (afgekrt J) Calrie Opgave 2 De srtelijke warmte is de heveelheid warmte die de stf pneemt per massa-eenheid en per graad temperatuurstijging. De eenheid is: jule per gram en per graad celsius. Afgekrt J/g C. Opgave 3 2,43 J/g C Opgave 4 Q c m T Opgave 5 1 calrie 4,18 jule Want 1 calrie is de warmte die ndig is m 1 gram water 1 graad celsius in temperatuur te laten stijgen. Je heft dus alleen maar de srtelijke warmte van water p te zeken. Deze is: c 4,18 J/g C. Opgave 6 Q c m T 4,18 J/g C 8 g 20 C 668,8 J Opgave 7 Q T c m 40 J 6,4 C 0,39 J/g C 16 g Opgave 8 Q 5566 J T 55 C c m 0,46 J/g C 220 g 190 C 55 C 135 C T E Opgave 9 T 35 C 20 C 15 C Q 42 J c 0,127 J/g C m T 22 g 15 C Uitwerkingen Warmte, Srtelijke warmte, 7

8 Opgave 10 T 40 C 25 C 15 C Q 4000 J m c T 4,18 J/g C 15 C Opgave 11 T 22 C 15 c m T Q glas Q alchl Q ttaal c m T 63,8 g C 7 C 0,80 J/g C 4,5 g 7 C 25,2 J 2,43 J/g C 2,5 g 7 C 42,5 J 25,2 J + 42,5 J 67,7 J Uitwerkingen Warmte, Srtelijke warmte, 8

9 Uitwerkingen 5 Opgave 1 Als twee vrwerpen warmte met elkaar uitwisselen geldt dat de afgestane warmte dr het ene vrwerp gelijk is aan de pgenmen warmte dr het andere vrwerp. Opgave 2 De eindtemperatuur is 50 C want deze temperatuur zit precies tussen 20 C en 80 C. Opgave 3 De gegevens staan in het nderstaande schem We berekenen heveel warmte het kperblkje pgenmen heeft. Q c m T 0,39 J/g C 400 g ( 50 C - 10 C) 6240 J Nu berekenen we de temperatuurdaling van het ijzer. Q 6240 J T 45 C c m 0,46 J/g C 300 g Tt slt berekenen we de begintemperatuur van het ijzer. T 50 C + 45 C 95 C B Opgave 4 De gegevens staan in het nderstaande schem Eerst berekenen we heveel warmte het water heeft afgegeven. Q c m T 4,18 J/g C 300 g 100 C - 89 C Nu berekenen we de massa van het glas. Q J m 250 g c T 0,80 J/g C 89 C - 20 C ( ) ( ) J Uitwerkingen Warmte, Beginsel van Black, 9

10 Van die J die het water afstaat gaat in werkelijkheid maar een deel naar het glas. Het glas neemt dus eigenlijk minder warmte p. De massa van het glas is dan k minder dan 250 g. Opgave 5 De gegevens staan in het nderstaande schem Eerst berekenen we heveel warmte het water heeft pgenmen. Q c m T 4,18 J/g C 130 g 22 C - 20 C 1087 ( ) J 1 Nu berekenen we heveel warmte het ld ttaal heeft afgegeven. Q + Q 1087 J J 1297 J Q ld 1 2 Nu berekenen we de srtelijke warmte van ld. Qld 1297 J c 0,128 J/g C m T 130 g 100 C - 22 C ( ) Opgave 6 De gegevens staan in het nderstaande schem afgestane warmte dr tin pgenmen warmte dr zilver c m T c m T ( ) tin ( ) zilver 0,22 J/g C 200 g E 44 ( 90 TE ) 36 ( TE 40) TE 36 TE 1440 T 67,5 C E ( 90 C T ) 0,24 J/g C 150 g ( T 40 C) E Uitwerkingen Warmte, Beginsel van Black, 10

11 Uitwerkingen 6 Opgave 1 Q P t Opgave 2 Watt (afgekrt W) Opgave 3 Q J P 4000 J/s 4000 W t 20 s Opgave 4 Q 1000 J t P 1000 W 1s Opgave 5 Q J t 8 s P 2000 W Opgave 6 Q P t 3000 W 180 s J 540 kj Opgave 7 Brn A: P Q J t s 74,4 W Brn B: P 0,6 W Dus A levert een grter vermgen. Opgave 8 Eerste twee minuten: Q 4000 J P 33,3 W t 2 60 s Laatste vier minuten: Q 3000 J P 12,5 W t 4 60 s Opgave 9 Q P t 400 W 4 60 s J Q J m c T 4,18 J/g C 70 C - 20 C ( ) 459 g Uitwerkingen Warmte, Vermgen van een verwarmingsbrn, 11

12 Opgave 10 Q c m T 4,18 J/g C 2500 g Q 365,8 kj P 6,1kW t 60 s ( 50 C - 15 C) J 365,8 kj Uitwerkingen Warmte, Vermgen van een verwarmingsbrn, 12