Warmte

Isolatie is materiaal dat warmte binnenhoudt. Ook een goed geïsoleerd huis laat warmte ontsnappen. Om warmte te maken heb je een warmtebron nodig. Zo heb je CV (centrale verwarming), maar ook bijvoorbeeld een houtkachel, is een warmtebron. De CV werkt in ons land vaak op aardgas. Aardgas is een energiebron. In de houtkachel is hout de energiebron. Voedsel is voor ons lichaam de belangrijkste energiebron. Energiebronnen geven energie

Aardwarmte is de warmte die de aardkern afgeeft, bijvoorbeeld in warmwaterbronnen, of vulkanen.

Warmtetransport

Het geleiden van warmte

Warmte kan op drie manieren worden verspreid. De eerste is geleiding. Bij geleiding is tussenstof nodig, die de warmte goed geleid. IJzer is bijvoorbeeld zo’n stof. Daarom zijn pannen ook van ijzer gemaakt. Hout en plastic daarentegen, zijn slechte geleiders. Daarom voelen de banken in de sauna niet heet, maar een metalen ketting om je nek wel. Een slechte geleider wordt een isolator genoemd.

Stroming van warmte

In een oven wordt hete lucht tegen door de oven geblazen, om zo het eten te verhitten. In dat geval is er geen tussenstof als bij een pan. De warmte lift mee op de lucht. Dat heet stroming. Ook bij water en gas kan stroming voorkomen.

Straling van warmte

Als je de oven op grillstand zet, stuurt de oven straling op het eten af. Het voedsel absorbeert de warmte, en wordt heet. Ook de zon doet dit. Het mooie is dat er geen stoffen voor nodig zijn: geen tussenstof, geen lucht, vloeistof of gas. Je voelt het ook bij bijvoorbeeld de open haard. Je gezicht wordt warm door de straling. Zodra de straling een vaste stof raakt, wordt die heet. Je kan straling ook weerkaatsen, met bijvoorbeeld een spiegel, aluminium folie, of iets anders glimmends.

Vuur

Stoffen die brandbaar zijn noemen we brandstoffen. Verbranding is een chemische reactie. Voor verbranding hebben we drie dingen nodig: zuurstof, een hoge temperatuur en brandstof. Als je een van die drie elementen weghaalt, stopt het vuur met branden. Die drie elementen vormen samen de branddriehoek. De minimale temperatuur die nodig is om iets te laten branden heet de ontbrandingstemperatuur. Dat is voor elke stof anders.

Bij een verbranding ontstaan nieuwe stoffen: waterdamp en koolstofdioxide. Het ontstaan van die stoffen is een chemische reactie. Een schoteltje onder een brandende kaars wordt zwart. Die zwarte stof heet roet. Roet ontstaat bij onvolledige verbranding. (als het kaarsvet niet helemaal verbrandt) Roet is slecht voor je longen. Ook een dieselmotor maakt roet. Een roetfilter zorgt ervoor dat het roet niet in je longen komt.

Als de temperatuur hoog genoeg is, en er genoeg zuurstof is, verbrandt de brandstof helemaal.Dan blijft er alleen waterdamp en koolstofdioxide over. Dit heet volledige verbranding. In je lichaam vindt ook verbranding plaats. (je verbrand voedsel). daardoor ontstaat ook koolstofdioxide en water. De temperatuur is alleen lager dan bij een echte brand.

Energie

Bij verbranding komt energie vrij. Energie meet je in joule. Joules meet je op dezelfde manier als computer bytes: j = b, kj = kb, mj = mb, gj = gb enz. Bij de verbranding van 1 kg droog hout komt 16 MJ vrij. Bij steenkool levert dat meer op: 29 MJ. De hoeveelheid energie die vrijkomt bij verbranding heet verbrandingswarmte. Bij voedsel wordt de verbrandingswarmte vaak aangegeven met KJ per 100 gr. (KJ/100 g), of bij dranken: kilojoule per 100 milliliter (KJ/100 ml). Bij voedsel en drinken wordt de verbrandingswarmte meestal de voedingswaarde.

Duurzame energie

Duurzame energie is energie die van bronnen komt die niet opraken (zoals de zon) en goed voor het milieu zijn (dat is de zon ook). Biobrandstoffen zijn een alternatief voor fossiele brandstoffen. Ze worden gemaakt van planten. Van bijvoorbeeld maïs, koolzaad en rietsuiker kun je alcohol en biodiesel maken. Het nadeel van biobrandstoffen is dat je er landbouwgrond voor nodig hebt.

Zonnepanelen zetten zonnestralen om in energie. Een zonnecollector is niet hetzelfde. In een zonnecollector wordt energie opgewarmd, een zonnepaneel produceert energie.

Temperatuur en warmte

Een bosbrand heeft dezelfde temperatuur als een kaarsvlam. Toch geeft de bosbrand meer warmte af. Temperatuur is hoe heet iets is. Warmte is de hoeveelheid energie die vrijkomt.

Een voorwerp met een hoge temperatuur kan weinig warmte bevatten, zoals bijvoorbeeld een gloeiende speld. Als je die in een badkuip laat vallen, stijgt de temperatuur van het water nauwelijks.

Wel hebben warmte en temperatuur iets met elkaar te maken: de temperatuur bepaalt in welke richting de warmte stroomt. Een hete kop thee geeft zijn warmte af aan de omgeving, de warmte gaat dan van de thee naar de omgeving. Bij een koud glas water, gaat de warmte van de omgeving naar het glas: het water warmt op

Warmte is relatief. Als je het koud hebt, voelt lauw water warm. Als je het warm hebt, voelt het juist koud. Je kan met je handen ook niet goed meten, bijvoorbeeld een ijzeren stoelpoot voelt koud, omdat ie goed geleid. De warmte van je hand wordt makkelijk opgenomen. Een houten stoelpoot met dezelfde temperatuur, voelt warmer aan, omdat hij niet goed geleid. De warmte van je hand wordt niet makkelijk opgenomen.

Temperatuur kun je meten met een thermometer. Dan zie je de temperatuur in graden Celcius. Celsius is gebaseerd op 2 dingen: het kookpunt van water: 100 graden en het smeltpunt van ijs: 0 graden. Het absolute nulpunt is -273 graden. Er is geen hoogste temperatuur, maar bij 4000 graden zijn alle vaste stoffen verdampt of gesmolten. Onderzoekers meten graag in Kelvin. Dan is het absolute nulpunt ook echt 0 K. verder loopt het gelijk op met Celcius. 0 graden celcius is dus 273 graden Kelvin.