Warmtetransport

Leerdoelen

•Je kunt drie vormen van warmtetransport benoemen

•Je kunt verschillende geleiders benoemen

•Je kunt uitleggen welke oppervlaktes absorberen of juist weerkaatsen

Warmtetransport

Er zijn drie manieren waarop warmte zich kan verplaatsen: geleiding, stroming en straling.

Geleiding

Bij geleiding wordt warmte door een materiaal verplaatst zonder dat het materiaal zelf in beweging komt. Denk aan een metalen staaf waarvan één uiteinde wordt verwarmd. De warmte verplaatst zich door de staaf naar het andere uiteinde, maar de metaaldeeltjes zelf blijven op hun plaats.

Metalen zijn over het algemeen zeer goede geleiders van warmte. Dit komt doordat de elektronen in metalen zich vrij kunnen bewegen en de warmte snel kunnen doorgeven.

Materialen zoals plastic, hout en lucht zijn slechte geleiders van warmte. Ze worden ook wel isolatoren genoemd.

Stroming

Bij stroming wordt warmte verplaatst doordat de warme stof zelf in beweging komt. Dit gebeurt vooral in vloeistoffen en gassen. Denk aan water dat in een pan wordt verwarmd. Het warme water zet uit, wordt lichter en stijgt op. Het koudere water zakt naar beneden en wordt vervolgens ook verwarmd. Zo ontstaat er een circulatie van warm water, waardoor de warmte door de hele pan wordt verdeeld.

Straling

Straling is de overdracht van warmte door middel van infraroodstraling. In tegenstelling tot geleiding en stroming, heeft straling geen tussenstof nodig. Het kan dus ook in een vacuüm plaatsvinden. De zon verwarmt de aarde bijvoorbeeld door middel van straling.

Absorberen en weerkaatsen

Wanneer straling op een voorwerp valt, kan het voorwerp de straling absorberen of weerkaatsen.

•Absorberen: Donker gekleurde voorwerpen absorberen over het algemeen meer straling dan lichte voorwerpen. De geabsorbeerde straling wordt omgezet in warmte, waardoor het voorwerp warmer wordt.

•Weerkaatsen: Licht gekleurde of glanzende voorwerpen weerkaatsen over het algemeen meer straling dan donkere voorwerpen. Hierdoor wordt er minder straling geabsorbeerd en blijft het voorwerp koeler. Een spiegel weerkaatst het licht of de straling en die zal dus niet warm worden.

Daarom is het in de zomer prettiger om lichte kleding te dragen, omdat deze de zonnestralen weerkaatst en je minder snel opwarmt.

Praktijkvoorbeeld

Waarom wordt de metalen deksel van een pan zo heet als je er pasta kookt? Het antwoord is geleiding. Metaal is een goede geleider van warmte. Wanneer je water kookt, wordt de pan heet. De warmte van de pan wordt doorgegeven aan de metalen deksel via geleiding. Omdat metaal een goede geleider is, wordt de deksel snel erg heet. Daarom heb je een theedoek nodig om de deksel van de pan te halen zonder je te branden.