NaSk Mavo
NaSk

Verbranden en verwarmen

NASK1/K/6 De kandidaat kan
1 de volgende warmtebronnen en meetinstrumenten herkennen:

warmtebronnenmeetinstrumenten
kachel, c.v.
fornuis
vloerverwarming
gasbrander
elektrische kookplaat
elektrische dompelaar
thermometer
temperatuursensor


2 uitleggen hoe transport van warmte plaatsvindt: 3 temperatuur, tijd en warmte op de volgende manieren gebruiken: 4 de werking van warmte-isolerende maatregelen uitleggen, bij ten minste: 5 de milieu en gezondheidseffecten noemen die kunnen optreden als gevolg van energiegebruik, tenminste: 6 toelichten dat de ene vorm van energie omgezet kan worden in een andere vorm van energie en hierover berekeningen uitvoeren: formules: T(K) = t ( °C) + 273
Ebew = ½ × m × v2
Ez = m × g × h
Eel = Pel × t η = Eaf / Eop = Paf / Pop

Verbranden

Bij verbranden gaat het om het omzetten van energie. Chemische energie wordt omgezet in thermische energie (warmte).
De thermische energie wordt gebruikt voor o.a het verwarmen van woningen, bereiding van voedsel, opwekken van elektriciteit.




Voor verbranding is nodig:
  • brandstof
  • zuurstof
  • warmte (ontbrandingstemperatuur)


Verbrandingsverschijnselen

licht, gloeien: sommige deeltjes verbranden niet, maar gloeien. Je ziet een vlam.
rook: gassen en kleine, zwevende vaste deeltjes die niet gloeien.
vonken: gloeiende, vaste deeltjes
brandgeur
warmte-ontwikkeling.

Verbrandingsproducten

  • Koolstofdioxide
  • Waterdamp
  • Vaste stoffen:
    • vonken
    • rook
    • roet
    • as
Brand blussen door een of meerdere van de brandvoorwaarden weg te nemen.
Blusmiddelen: water, zand, koolstofdioxide, schuim, poeder, deken.




Vlam

Brandstof (verdampt, gasvormig), kern, mantel, zoom.

Gele vlam: roetvorming, gloeiende deeltjes. Weinig zuurstof. Onvolledige verbranding. Koolstofmono-oxide.
Blauwe vlam: minder goed zichtbaar, geen roet, meer luchttoevoer.
Ruisende vlam met blauwe kern: minder goed zichtbaar, geen roet, veel luchttoevoer. Volledige verbranding. Koolstofdi-oxide.

Brandstoffen

Voorbeelden: fossiele brandstoffen: steenkool, aardolie, aardgas.
Uit aardolie worden diverse brandstoffen gemaakt: benzine, diesel, LPG, butagas, propaangas, enz.
Verbrandingsproducten:

brandstof + zuurstof wordt reactieproducten + water

Voorbeeld koolwaterstoffen:



Water aantonen: wit kopersulfaat wordt blauw
CO2 aantonen: kalkwater wordt troebel.
In brandstoffen zitten ook andere stoffen, zoals stikstof, zwavel, metalen (bijvoorbeeld ijzer).
Bij verbranding ontstaan dan ook stikstof-oxiden, zwavel-oxiden, metaal-oxiden (bijvoorbeeld ijzeroxide).

Bij onvolledige verbranding ontstaat koolstofmono-oxide. Giftig.

Stikstofoxiden: lossen goed op in regenwater en oppervlaktewater. Tast luchtwegen aan.
Zwaveloxiden: lossen goed op in regenwater en oppervlaktewater. Tast luchtwegen aan.
Zure regen: tast beelden en gebouwen aan. Veroorzaakt verzuring van grondwater waardoor planten en bomen sterven.
Verzuring van grondwater: planten en dieren in water sterven.
Koolstofdioxide: broekasgas. Draagt bij aan versterkt broeikaseffect.

cfk's: chloorfluorkoolwaterstoffen. Koelstof in oude koelkasten, drijfgas in spuitbussen.
Tast ozonlaag aan. Dunnere ozonlaag - meer UV-straling op aarde - grotere kans op huidkanker.





Warmtetransport

Bekijk de volgende video tot 7:40



geleidingstromingstraling
Door vaste stoffenVloeistoffen en gassenGeen tussenstof nodig
Trilling van moleculen wordt doorgegevenWarmere vloeistoffen of gassen zetten uit. Door kleinere dichtheid stijgen warmere vloeistoffen of gassenIR-straling
Goede geleiders: metalen
Slechte geleiders: hout, glas, kunststof, stilstaande lucht
Zwarte en doffen voorwerpen nemen goed IR-straling op.
Witte en glimmende voorwerpen nemen slecht IR-straling op.
(schematische tekening)(schematische tekening)(schematische tekening)

Isoleren

Isoleren is voorkomen van warmteverlies. Door warmtetransport d.m.v. geleiding, stroming en straling tegen te gaan.

IsoleerkanBinnenkan en buitenkan met isolerend materiaal er tussen (piepschuim, stilstaande lucht): gaat warmteverlies door geleiding tegen.
Spiegelende binnenkant: gaat warmteverlies door straling tegen.
spouwmuurisolatieMateriaal met veel lucht. Stilstaande lucht: gaat warmteverlies door stroming tegen.
Isolatiemateriaal slecht geleidend: gaat warmteverlies door geleiding tegen.
bouwmaterialenIsolerende materialen (piepschuim, hout, steenwol).
radiatorfolieIR-straling wordt teruggekaatst. Dus niet door buitenmuur opgenomen, maar teruggekaatst naar de kamer.
handgrepen van pannenGemaakt van isolerend materiaal zodat de warmte niet bij je hand kan komen: gaat warmteverlies door geleiding tegen.
dubbele beglazingEen ruimte gevuld met stilstaande lucht tussen twee ramen: gaat warmteverlies door stroming tegen.

Energie omzetten

Alternatieve energiebronnen

Zonneboiler, zonnecollector, boilervat, warmtepomp, restwarmte, warmtekrachtkoppeling, biobrandstof. Als afsluiting: Breaking News - Kou







---