natuurkunde Impact nask vwo 2 par 3.1

Impact Nask natuurkunde par. 3.1
Geleiding van warmte
 Geleider: metaal dat warmte doorgeeft, zoals ijzer koper of aluminium.
 Isolator: materiaal dat slecht geleid, zoals hout en kunststof.
 Lucht is ook een slechte warmtegeleider, daarom isoleren stoffen waar
veel stilstaande lucht in zit goed, zoals wol en piepschuim.
 Voor warmtegeleiding is een materiaal nodig waar warmte goed
doorheen trekt.
 Een luchtledige ruime is de slechtste warmtegeleider die er is
 Een ruimte met alleen een beetje lucht geleid ook slecht.
Stroming van warmte
 De warmte gaat nu niet door het materiaal, maar verplaatst met de
lucht mee.
 Ook de verwarming in huis berust op stroming van warmte.
 De radiatoren maken de lucht die er tegenaan komt warm, de lucht zet
daardoor uit en er ontstaat een luchtstroming omhoog.
 De warme lucht verspreidt zich langs het plafond. Tegelijkertijd word
aan onderkant van de radiator afgekoelde lucht aangevoerd. Deze
lucht wordt weer opgewarmd door de radiator.
 Zo ontstaat een luchtcirculatie.
Warmtestraling
 als je een oven op de grilstand gebruikt, zendt de gril straling
rechtstreeks naar het voedsel.
 Het voedsel absorbeert de warmtestraling en wordt daardoor heet.
Warmte van de zon
 Bij een zonneboiler komt de energie uit zonnestraling.
 Een zonnecollector bestaat uit zwarte buizen waar water doorheen
stroomt.
 De zonnestraling wordt geabsorbeerd en verwarmt het water. Met dat
water wordt een voorraadvat gevuld.
 Het warme water gaat naar de warmwaterkranen, maar je kunt er ook
een verwarming op aansluiten.
 Als het winter is en de temperatuur in het voorraatvat te laag is, wordt
het water bijverwarmd met een cv-ketel
Warmte bewaren
 Veel kantoren en winkels hebben een airconditioning om de warmte
naar buiten te brengen.
 Een manier om de warmte van de zomer te bewaren voor de winter is
door het gebouw zomers te koelen met grondwater, het grondwater
wordt dan warm.
 In de winter wordt het opgewarmde grondwater omhoog gepompt en
wordt gebruikt om het gebouw te verwarmen.
 Dit systeem heet de koude- en warmteopslag genoemd.
Warmtepomp
 De temperatuur van het opgepompte water is ongeveer 15oC. Als je dit
water in een warmtewisselaar van het gebouw laat stromen, kan dat
ook tot 15oC opwarmen. Deze temperatuur is de laag om het gebouw
mee op te warmen.
 Daarom gebruik je een warmtepomp, die meer warmte uit het
grondwater naar het verwarmingswater kan brengen.
 Het verwarmingswater wordt hierdoor tot 40oC opgewarmd.
 De warmtepomp pompt het water dus in de richting van een hogere
temperatuur.
 De waterpomp verbruikt energie, maar dat is dan ook de enige energie
die je gebruikt bij het opwarmen van het gebouw.
Restwarmte gebruiken
 Elektriciteitscentrales werken met stoomturbines.
 Door verbranding van fossiele brandstoffen ontstaat warmte, hiermee
wordt water verhit tot het stoom wordt, die hete stoom drijft een
turbine aan.
 Aan de turbine is een generator gekoppeld die de elektriciteit opwerkt.
 De restwarmte gaat met het koelwater de rivier in of wordt in de lucht
afgegeven.
 Bij stadsverwarming transporteert het koelwater naar de omliggende
wijken. Daar wordt het warme water door de radiatoren gevoerd.
 Bedrijven die veel warmte nodig hebben, vestigen vaak in de buurt van
grote elektriciteitscentrales. Ze kunnen dan de restwarmte van die
centrale gebruiken.