jvb nask1 t3h5 uitwerkingen

5 Verbranden en verwarmen5.1 Verbranden

1

A Ja, want het kruit verbrandt zeer snel en dat zorgt voor de knal. 1 = brandbare kaarsvetdamp 2 = schone verbranding 3 = zuurstofgas 4 = kleine roetdeeltjes niet-schone verbranding brandende lucifer Bengaals vuur (gekleurd vuurwerk) brandende autobanden brandende sigaret kampvuur

2

3 schone verbranding spiritusvlam vlam in brander cv-ketel butagasvlam in campinggastoestel brandend aardgas in fornuis brander met ruisende vlam

4

a b c d e

ontleden verdampen zuurstof brandstoffen zuurstof energie

5

6

a b c d

goed fout fout goed

7

bijvoorbeeld: 1 douchen 2 thee zetten 3 verwarming aanzetten 4 warme kleren aantrekken 1 2 3 4 in de cv-ketel door het gasstel / in een waterkoker in de cv-ketel in je lichaam

8

Pulsar nask 1 vmbo kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 5

Noordhoff Uitgevers bv

56

9

diesel butagas aardgas houtskool spiritus

10 butagas steenkool benzine aardgas 11 a J/g en J/cm3 b dieselolie c Dieselolie levert per cm3 de meeste energie, het water wordt dus het snelst warm met een dieseloliebrander. 12 hoog waterstof aardgas methaan propaan laag 13 brandstof vloeibare benzine aardgas hout benzinedamp fijn houtstof, zwevend in de lucht 14 explosief niet explosief butaan

15 B De brandstof brandt met een gele vlam. 16 niet waar waar waar

5.1 Test jezelf 1 aardgas waterstof petroleum houtskool kaarsvet propaan LPG stookolie steenkool bruinsteen campinggas benzine spiritus kerosine lampolie butagas dieselolie hout biomassa papier



57

2

a CO is een giftig gas b Als er CO in het uitlaatgas zit, is de benzine niet volledig verbrand. c De auto krijgt minder energie en rijdt minder snel. 1 2 3 4 5 cv-ketel barbecue open haard butagaskachel oliekachel aardgas houtskool hout butagas petroleum

3

4

a Het aardgas kan exploderen. b Aardgas mengt zich sneller met zuurstof omdat het niet eerst hoeft te verdampen of te ontleden. c De aargasmoleculen en de zuurstofmoleculen reageren met elkaar.

5.2 Verwarmen 1 C Helemaal geen verf, want verf houdt de uitstraling van warmte tegen.

2

3 4

Zie tekening hierboven. De juiste volgorde is: bdeca



58

5

6 7

Als de vlam blauw of kleurloos is, is er een schone verbranding.

8

1 straling 2 stroming 3 geleiding Bij het raam koelt de lucht het meest af. Het is de koudste plek in de kamer. De koude lucht wordt direct door de radiator verwarmd en stroomt vervolgens door de hele kamer. straling straling straling straling

9

10 open haard: straalkachel: radiator: convector kachel:



59

11 Een radiator geeft de warmte af door straling. Warme lucht verplaatst zich in de kamer door stroming. Het handvat van een pan wordt heet door stroming. Je voelt de warmte van een kampvuur door geleiding. De aarde wordt warm van de zon door straling. Een radiator ontvangt de warmte door geleiding. Je lichaam verliest de warmte door stroming. Een lepeltje in hete thee wordt warm door straling. 12 De meeste warmte verdwijnt door de schoorsteen omdat warme lucht opstijgt. Alleen door straling wordt de kamer verwarmd. 13 rood: de ramen en de schoorsteen blauw: de muren groen of geel: het dak 14

goed goed fout / geleiding fout / straling goed fout / stroming fout / straling fout / geleiding

15 A Uitleg: Je hand is warmer dan het gereedschap. IJzer geleidt de warmte beter. De warmte van je hand wordt door het ijzer sneller afgevoerd. IJzer voelt koel aan. Hout geleidt de warmte slechter dan ijzer. Hout is een betere isolator. De warmte van je hand wordt teruggekaatst, het hout voelt warmer aan.

5.2 Test jezelf 1 Een lepel in de soep wordt warm: Een fysiotherapeut gebruikt een rode lamp: Je roostert vlees op de barbecue Een pan geeft de hitte door aan het voedsel: Lucht boven een warme zandvlakte stijgt op: voorbeelden van goede antwoorden zijn: 1 elektrische kachel 2 strijkijzer 3 fhn 4 elektrische oven 5 waterkoker geleiding straling straling geleiding stroming

2



60

3

cv-ketel warme water radiator stijgt op daalt afgekoelde lucht Tussen de aarde en de zon is niets; slechts lege ruimte. Er zijn geen stoffen die kunnen stromen of de warmte door geleiding kunnen doorgeven. a Het glimmende folie weerkaatst de warmtestraling. De atleet blijft langer warm en koelt niet te snel af. b Aluminiumfolie geleidt de warmte goed. De warmte wordt gemakkelijk doorgelaten, waardoor de atleet sneller afkoelt. Geen goed idee. De warme lucht blijft bij het plafond, de koude lucht blijft bij de vloer. De lucht stroomt niet meer door de hele kamer, waardoor je steeds koud blijft in het laagste gedeelte van de kamer.

4

5

6

5.3 Warmte en milieu 1 2 C tien jaar 1 2 3 4 5 6 koolstofdioxide waterdamp roet koolstofmono-oxide zwaveldioxide stikstofoxide waar waar waar niet waar waar niet waar niet waar

3

De formule van koolstofdioxide is CO. Aardgas is een koolwaterstof. Steenkool is een fossiele brandstof. Roet ontstaat bij de volledige verbranding van benzine. Water is een verbrandingsproduct. Een brandende lucifer is een voorbeeld van een volledige verbranding. Koolstofdioxide bevat veel chemische energie. roet stikstofoxide koolstofdioxide zwaveldioxide waterdamp B aardolie De atmosfeer werkt als een broeikas. Een gas dat dit effect veroorzaakt is koolstofdioxide. Door dit gas wordt infraroodstraling teruggekaatst naar de aarde. De gemiddelde temperatuur op aarde wordt hierdoor hoger. C NOx CO2 SO2 H2O

4

5 6



61

7

Zonder koolstofdioxide in de lucht zou het op aarde veel kouder zijn. Zure regen tast gesteenten aan. Veel mooie gebouwen en beelden gaan kapot als we niets tegen de zure regen doen. zwaveloxiden en stikstofoxiden

8

9

10 koolstofdioxide----------------broeikasgas koolstofmono-oxide----------giftig zwavel---------------------------bestanddeel van ruwe olie zure regen----------------------betonrot global warming----------------stijgende zeespiegel 11 zwaveldioxide veroorzaakt zure regen. koolstofdioxide veroorzaakt global warming. koolstofmono-oxide veroorzaakt geen van tween. 12 plaatje 1: straling plaatje 2: stroming plaatje 3: geleiding 13 C stroming en geleiding 141 2 3 4 5 6 7 s i s s p t t w o s i r e i l t e u g e n e r g i e n t r a e l w e e l l e o r n i e i l j n n d

a g

s

i

n

g

15 a 1 m2 enkel glas vervangen door dubbel glas bespaart: 60 25 = 35 m3 aardgas per jaar. b 8 m3 enkel glas vervangen door dubbel glas bespaart 8 35 = 280 m3 aardgas per jaar. c 280 m3 aardgas kost 280 0,57 = 159,60 per jaar. d 8 m2 dubbel glas kost 8 78,00 = 624,00. Elk jaar verdien je 159,60 terug. Het duurt 624,00 159,60 = 3,9 jaar om het bedrag terug te verdienen.

5.3 Test jezelf 1 blauw: geel: koolstofdioxide, waterdamp roet, koolstofmono-oxide



62

2

Zure regen is schadelijk voor planten.Koolstofdioxide is zeer schadelijk voor het milieu.

Met global warming wordt precies hetzelfde bedoeld als metbroeikaseffect.

Zure regen ontstaat door zwaveloxiden en stikstofoxiden.Koolstofdioxide is erg giftig.

Door global warming stijgt de zeespiegel en regent het vaker. 3 4 B Aluminium kaatst de warmtestralen terug a 60 35 = 2100,00 b 60 10 0,57 = 342,00 besparing per jaar. c 2100 342 = 6,1 jaar

5.4 Energie omzetten 1 2 C Nee, dat is onmogelijk. steenkool, olie, water, generator, schoepenrad, stoom, stoomketel. T U R B I N E Steenkool wordt verbrand. Water wordt verhit. Er ontstaat stoom. Stoom blaast tegen een schoepenrad. Schoepenrad gaat draaien. Generator gaat draaien. De generator wekt elektrische energie op.

3

Het goede woord is: TURBINE. 4 Voordeel van kernenergie: er ontstaat geen koolstofdioxide, dus kernenergie draagt niet bij aan global warming Nadeel van kernenergie: er ontstaat radioactief afval, die erg lang radioactief blijft en heel gevaarlijk is. C Dynamo stofzuiger straalkachel gloeilamp droogtrommel koffiezetapparaat verfstripper infrarood-lamp koelkast computer printer wasmachine TV

5 6

7

a De spaarlamp is zuiniger met energie. b De lamp wordt niet zo heet, dus er wordt minder energie gebruikt om warm te worden. a Een opgerolde kabelhaspel kan heel warm worden als er veel stroom doorheen gaat. b De kabelhaspel kan smelten of in brand vliegen bij overbelasting.

8



63

9

Het rendement van een spaarlamp is 35%. Van alle elektrische energie die de spaarlamp in gaat, wordt 35% omgezet in licht en 65% wordt omgezet in warmte. warmte warmte warmte warmte warmte beweging beweging licht beweging licht geluid geluid geluid geluid

10 wasmachine boormachine gloeilamp stofzuiger tv

11 a chemische energie (blauw) b bewegingsenergie (groen) c warmte (rood) 12 Het rendement reken je uit met de formule: Rendement =hoeveelhei d nuttige energie 100 % hoeveelhei d opgenomen energie

13 Rendement = 1500 2500 100% = 60% 14 a Het rendement van een dieselmotor is 35% (BINAS, tabel 17) b 35% = 0,35 0,35 36 000 kJ = 12 600 kJ 15 A A R D O L De zon straalt licht en warmte naar de aarde. De aarde neemt de warmte op en verwarmt de lucht. Warme lucht stijgt op, waardoor het gaat waaien. De wind laat een windmolen met generator draaien. De generator zet de draaiende beweging om in elektriciteit. Met de stroom van het elektriciteitsnet worden de batterijen van je zaklantaarn opgeladen. I De batterijen leveren elektrische stroom voor het lampje van de zaklantaarn. E Het lampje van de zaklantaarn zet elektrische energie om in licht en warmte. Het goede woord is: AARDOLIE. 16 De totale hoeveelheid energie blijft altijd gelijk. 5.4 Test jezelf 1 2 B water stoom bewegingsenergie elektrische energie. Veel energiebronnen hebben hun energie oorspronkelijk gekregen uit de zon. Bij gebruik van energie wordt energie vaak omgezet in een andere vorm van energie. Het rendement geeft aan hoeveel procent van de gebruikte energie is omgezet in de gewenste energiesoort De totale hoeveelheid energie blijft altijd gelijk. Dit wordt de wet van behoud van energie genoemd. Noordhoff Uitgevers bv


64

3 apparaat gasfornuis strijkijzer gloeilamp elektromotor waterkoker 4 opgenomen energie door elektromotor: warmteontwikkeling in elektromotor: ontstane bewegingsenergie: rendement elektromotor: 5 1000 J 80 J 920 J 920 : 1000 100% = 92% nuttige energievorm warmte warmte licht bewegingsenergie warmte warmte geluid niet-nuttige energievorm

C Energie is duur, het kost veel geld om geschikte energie te maken.

5.5 Alternatieve energiebronnen 1 2 D 0,000 000 002% Een zonnecollector zet zonlicht om in elektrische energie. Door een zonnecollector stroomt water. Een warmtepomp verplaatst warmte van de ne plaats naar een andere. In een koelkast zit een warmtepomp. In de winter werkt een zonnecollector niet. fout goed goed goed fout

3

4 5

C De warmte komt uit het binnenste van de aarde. Besparing per jaar: 2500 m3 aardgas 0,57. Besparing = 2500 0,57 = 1425,00 per jaar. Terugverdientijd: 20 000 : 1425 = 14 jaar. 1 Restwarmte kun je gebruiken voor het verwarmen van huizen, fabrieken en gebouwen. 2 Restwarmte kun je gebruiken in het productieproces van een bedrijf.

6



65

7

Groene smiley bij regel: b Als waterdamp condenseert, komt er warmte vrij d Door restwarmte te benutten worden de fossiele brandstoffen gespaard. WKK betekent: warmtekrachtkoppeling

8 9

10 benzine: niet duurzaam hout: duurzaam aardgas: niet duurzaam steenkool: niet duurzaam biogas: duurzaam 11 B De Nederlandse overheid wil de uitstoot van broeikasgassen met 6% verminderen. 12

13 1e: Bij ondergrondse omzetting naar methaan hoef je de steenkool niet meer op te graven, geen gevaarlijke kolenmijnen, veel minder transportkosten. 2e: Bij ondergrondse omzetting blijft het as onder de grond en het gas methaan kan veel eenvoudiger ontzwaveld worden dan steenkool. Pulsar nask 1 vmbo kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 5 Noordhoff Uitgevers bv

66

14 Voordelen van verbranding van huisvuil: Het verbranden van huisvuil maakt de afvalberg kleiner. Het verbranden van huisvuil levert veel energie op. Het verbranden van huisvuil spaart fossiele brandstoffen uit. 15 c b e p v d i n l k e t e l y n a m o o m a s s t r a l e o s i e

a

e

c x

Oplossing: KYOTO. In de Japanse stad Kyoto zijn afspraken gemaakt om minder broeikasgassen te produceren. 16 Ja, een dieselauto kan op frituurolie rijden, want frituurolie is een plantaardige olie die veel energie bevat. Het is te vergelijken met dieselolie.

5.5 Test jezelf 1 Een groene smiley bij de volgende zinnen: Een warmtepomp verplaatst warmte van de ene plaats naar de andere. Je kunt geld besparen door goed gebruik te maken van restwarmte. Biobrandstoffen zijn een goed alternatief voor fossiele brandstoffen. a WKK betekent: warmtekrachtkoppeling b Voordelen van WKK: een veel hoger rendement omdat er minder energie verloren gaat. Bij een duurzame brandstof komt er bij de verbranding evenveel koolstofdioxide vrij als er wordt opgenomen tijdens de groei van de planten en de bomen. 1 2 3 4 5 hout mest plantaardige olie ethanol biogas

2

3

4

5

Jaarlijkse besparing = 45 000 : 32 = 1406 m3 aardgas. (En niet 120 m3 aardgas, zoals in de tekst staat vermeld.) 1406 m3 0,57 = 1406 0,57 = 802,00 per jaar. Terugverdientijd: 12 000 : 802 = 15 jaar.



67

6 duurzaam: biogas mest ethanol hout niet duurzaam: benzine aardolie steenkool

Examentraining 1 2 koolstofdioxide en waterdamp Rendement = hvh nuttige energie : hvh opgenomen energie 100%. hoeveelheid nuttige energie = 11 miljoen Joule hoeveelheid opgenomen energie = 30 miljoen Joule Rendement = 11 000 000 : 30 000 000 100% = 36,7% bijvoorbeeld: windenergie, waterkrachtcentrale, zonnepaneel, kernenergie, aardwarmte. a in de dynamo: bewegingsenergie elektrische energie b in de accu: elektrische energie chemische energie c in de elektromotor: elektrische energie bewegingsenergie Bij iedere energieomzetting gaat energie verloren omdat het rendement nooit 100% is. Steeds wordt een deel van de energie omgezet in warmte, waarmee niets gedaan wordt. bijvoorbeeld: 1 Het opwekken van elektriciteit met windenergie is duur. 2 Er is niet altijd wind. Vooral landinwaarts waait het minder. 3 Een windmolen levert te weinig op, er zijn veel windmolens nodig, die veel ruimte innemen. 4 Veel mensen willen geen windmolens dichtbij hun huis, of in een kwetsbaar natuurgebied. chemische energie A geleiding roet warmte

3

4

5

6

7 8 9

10 De roetlaag kan van invloed zijn op de meting. De omstandigheden moeten precies gelijk zijn voor een goede vergelijking van het resultaat.



68

11 Sanne heeft n pinda met n pistachenoot vergeleken, maar een pinda heeft niet dezelfde massa als een pistachenoot. Het is geen goede vergelijking omdat het aantal pindas in 100 g verschilt van het aantal pistachenoten in 100 g. 12 straling 13 Glas geleidt de warmte slecht. 14

15 Na 15 minuten: thermoskan 1 = 77 C, thermoskan 2 = 69 C Het verschil in temperatuur = 8 16 De temperatuur in thermoskan 2 daalt sneller dan in thermoskan 1. Conclusie: thermoskan 1 isoleert beter. 17 Koolstofdioxide is een broeikasgas. Extra koolstofdioxide in de lucht zorgt voor global warming, dat wil zeggen: de aarde wordt door broeikasgas steeds warmer. 18 Planten nemen koolstofdioxide op. Planten maken van koolstofdioxide en water: zuurstof en glucose. Dit proces heet fotosynthese.


Noordhoff Uitgevers bv 69

jvb nask1 t3h5 uitwerkingen

Documents