Newton - VWO Warmte en energie Samenvatting

Energieomzettingen Energiebronnen leveren energie Het energieaanbod is meestal van een andere vorm dan de energievraag, een apparaat is de energieomzetter Bij een energieomzetting ontstaat altijd afvalwarmte

Warmtetransport Warmtetransport kan plaats vinden door: geleiding in een vaste stof stroming in een vloeistof of gas straling, hiervoor is geen tussenstof nodig Alle voorwerpen zenden infrarood- of warmtestraling uit Bij een hogere temperatuur wordt meer straling uitgezonden

Warmtegeleiding Metalen zijn goede geleiders, stroming gaat vaak via water of lucht Een vloeistof of gas (niet-stromend) is een slechte geleider: een warmte-isolator Isolatiematerialen danken hun werking vaak aan de stilstaande lucht die ze bevatten

Energieverbruik De chemische energie die in brandstof is opgeslagen, bereken je met: m is de massa in kg of V is het volume in m3 Ech is de chemische energie in J rv is de verbrandingswarmte in J/kg of J/m3 De elektrische energie die een apparaat omzet is:

Temperatuurschalen We gebruiken twee temperatuurschalen: t in graad celsius (°C) en T in kelvin (K) Dat betekent dat in de formules: O K 273 K 373 K -273 °C 0 °C 100 °C

Soortelijke warmte en warmtecapaciteit De soortelijke warmte c is de warmte die nodig is om 1 kg van een stof 1K (of 1 °C) te verwarmen c is de soortelijke warmte in J/(kg·K) m is de massa in kg De warmtecapaciteit C is de warmte die nodig is om een voorwerp 1 K te verwarmen Q is de toegevoerde warmte in J ΔT is de temperatuurstijging in K of °C C is de warmtecapaciteit in J/K Bij elke energieomzetting geldt de wet van behoud van energie

Rendement Het rendement η van een energieomzetter geeft aan welk deel van de omgezette energie Ein wordt geleverd in de vorm van nuttige energie Enuttig E is de energie in J P is het vermogen in W η is het rendement (zonder eenheid)

Warmtemachine Een apparaat dat warmte omzet in arbeid is een warmtemachine Bijvoorbeeld: elektriciteitscentrale, automotor Tweede hoofdwet van de warmteleer: Warmte kan nooit volledig worden omgezet in arbeid, hoe goed de warmtemachine ook is Een warmtemachine heeft altijd een temperatuurverschil nodig

Energiekwaliteit Energie die je met een hoog rendement kunt omzetten in arbeid is van hoge kwaliteit Bijvoorbeeld: elektrische en chemische energie Bij elke energieomzetting neemt de kwaliteit af (degradatie) Warmte bij een lage temperatuur heeft een lage kwaliteit

Energiebesparing Er zijn drie soorten maatregelen om de energievoorziening duurzamer te maken: een kleinere energievraag een hoger rendement een ander energieaanbod, gebruik andere bronnen