Warmte is een vorm van energie
Dat warmte een vorm van energie is, is duidelijk.
Dingen die energie hebben gaan warmte produceren als ze die energie gaan omzetten en/of doorgeven.
Omgekeerd: een ding dat warmer is, kan meer. Het heeft dus meer energie. Warmte heeft dus iets te maken met “verandering van toestand”. Dat blijkt duidelijk uit de werking van een stoommachine.
Hero van Alexandrië (ca. 10 - ca. 70) was een Griekse geleerde. Hij was de uitvinder van de allereerste stoommachine, die hij aeolipile noemde.
Aeolipile.
Nicolas-Joseph Cugnot (1725-1804) bedacht bedacht de stoommachine op wielen, een soort stoom-auto. Richard Trevithick (1771-1833) verbeterde die uitvinding en bedacht de eerste stoomlocomotief.
Trevithick's Penydarren Locomotive on its Epic Journey from Merthyr to Abercynon, 21 Feb. 1804 (painting, National Museum Wales).
Welke omzettingen van energie vinden plaats bij de volgende gebeurtenissen? Welke "verandering van toestand" krijg je hier omdat je warmte hebt?
Ik bak een hamburger in de pan.
Ijzererts wordt bewerkt in een hoogoven.
Een stoomtrein rijdt 80 km/h.
Een gasbrander zorgt ervoor dat de luchtballon wordt "opgeblazen".
Warm water loopt door koffiepoeder.
Ik hou een minuut lang (met een tang!) een naald in een kaarsvlam.
Ik verwarm de “bol van ‘s Gravensande”.
Ik bak een hamburger in de pan ➡ warmte zorgt voor een chemische verandering.
Ijzererts wordt bewerkt in een hoogoven ➡ warmte zorgt voor een het smelten van het ijzer.
Een stoomtrein rijdt 80 km/h ➡ warmte zorgt voor snelheid.
Een gasbrander zorgt ervoor dat de luchtballon wordt "opgeblazen" ➡ warmte zorgt ervoor dat de lucht in de ballon uitzet.
Warm water loopt door koffiepoeder ➡ warmte zorgt voor een extractie van stoffen uit het poeder.
Ik hou een minuut lang (met een tang!) een naald in een kaarsvlam ➡ warmte zorgt dat de naald licht gaat uitstralen.
Ik verwarm de “bol van ‘s Gravensande” ➡ de bol wordt groter en kan pas terug door de ring als hij weer is afgekoeld.
Bol en ring van 's Gravesande.
Komt er bij de volgende gebeurtenissen warmte vrij? En welke omzettingen van energie vinden plaats?
Ik schuur een stuk hout glad met schuurpapier.
Ik laad een batterij op.
De zon schijnt op mijn jas.
Een oven bestraalt mijn eten met microgolven.
Ik stap naar school.
Een meteoor valt naar beneden.
Ik rem met de fiets.
Ik strijk een lucifer af.
Ik schuur een stuk hout glad met schuurpapier ➡ omzetting van beweginsenergie naar warmte.
Ik laad een batterij op ➡ omzetting van elektrische energie naar chemische energie en warmte.
De zon schijnt op mijn jas ➡ omzetting van stralingsenergie naar warmte.
Een oven bestraalt mijn eten met microgolven ➡ omzetting van stralingsenergie naar warmte.
Ik stap naar school ➡ omzetting van chemische energie naar warmte.
Een meteoor valt naar beneden ➡ omzetting van stralingsenergie naar warmte.
Ik rem met de fiets ➡ omzetting van stralingsenergie naar warmte.
Ik strijk een lucifer af. ➡ omzetting van chemische energie naar warmte.
Thermodynamica
TERMINOLOGIE - THERMODYNAMICA of WARMTELEER
Thermodynamica (Oudgrieks thermos (θερμός), warm, en dunamis (δύναμις), kracht), of warmteleer is het onderdeel van de natuurkunde dat de interacties bestudeert tussen grote verzamelingen van deeltjes op een macroscopisch niveau.
TERMINOLOGIE - THERMODYNAMISCH SYSTEEM
Een thermodynamisch systeem is een systeem in de thermodynamica, en het onderwerp van studie in de thermodynamica.
TERMINOLOGIE - thermodynamische systemen
Een open systeem is een systeem dat materie en energie kan uitwisselen met de omgeving.
Een gesloten systeem is een systeem dat géén materie en wél energie kan uitwisselen met de omgeving.
Een geïsoleerd systeem is een systeem dat géén materie en géén energie kan uitwisselen met de omgeving.
EXTRA OEFENINGEN
... VIND JE IN JE WERKBOEK.