Soortelijke warmte en de warmtepomp

Leerdoelen

•Je kunt uitleggen wat soortelijke warmte is.

•Je kunt rekenen met de formuleQ=c\cdot m\cdot\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\DeltaQ=cmQ=cmQ=cmQ=cmQ=cmQ=cmQ=cmQ=cQ=Q.

•Je kunt de werking van een warmtepomp uitleggen.

Wat is soortelijke warmte?

Soortelijke warmte is een stofeigenschap die aangeeft hoeveel energie nodig is omkilogram van een stofKelvin (ofgraad Celsius) op te warmen.

Formule:Q=c\cdot m\cdot\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=c\cdot m\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\Delta TQ=cm\times\Delta TQ=m\times\Delta TQ=Cm\times\Delta T

Hierin geldt:

•: Hoeveelheid toegevoegde warmte (in joule)

•cc: Soortelijke warmte (in joule per kilogram per Kelvin)

•mm: Massa van de stof (in kilogram)

•\Delta TTTTTTTTTTTTTT\left|T\right|\left|dT\right|\left|deT\right|\left|dT\right|\left|T\right|T: Temperatuurverschil tussenT_{eind}T_{ein}T_{ei}T_{e}T_{e\in}T_{ei}T_{e}T_{e\in}T_{ei}T_{e}T_{e\in}T_{ei}T_{e}T_{ee}T_{eei}T_{ee}T_{e}T_{e\in}T_{e\in d}T_{e\in}T_{ei}T_{e}TenT_{begin}T_{begi}T_{beg}T_{beg\in}T_{begi}T_{beg}T_{be}T_{b}TYYTYY(in Kelvin of graden Celsius)

Hoewel de getalswaarde voor een temperatuurverschil in graden Celsius en Kelvin gelijk is, is het gebruikelijk om Kelvin te gebruiken, omdat de eenheid van soortelijke warmte (c) ook per Kelvin is.

Voorbeeldberekening soortelijke warmte

We hebbengram water dat we willen verwarmen vangraden naargraden Celsius.

Massa ():gram →kilogram

Soortelijke warmte van water ():4{,}2\cdot10^3\,J/\left(kg\cdot K\right)4{,}\cdot10^3\,J/\left(kg\cdot K\right)4{,}1\cdot10^3\,J/\left(kg\cdot K\right)4{,}1\cdot10^3\,J/\left(kg\cdot K\right)4{,}18\cdot10^3\,J/\left(kg\cdot K\right)4{,}18\cdot10^3\,J/\left(kgK\right)4{,}18\cdot10^3\,J/\left(kgK\right)4{,}18\cdot10^3\,J/\left(kgK\right)4{,}18\cdot10^3\,J/\left(kgK\right)4{,}18\cdot10^3\,J/\left(kgK\right)4{,}18\cdot10^3\,J/\left(kgK\right)4{,}18\cdot10^3\,J/kgK4{,}18\cdot10^3\,J/kgKJ4{,}18\cdot10^3\,J/kgKJ/4{,}18\cdot10^3\,J/kgKJ/k4{,}18\cdot10^3\,J/kgKJ/kg4{,}18\cdot10^3\,J/kgKJ/kg\cdot4{,}18\cdot10^3\,J/kgKJ/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3\,J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^3J/kg\cdot K4{,}18\cdot10J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^J/kg\cdot K4{,}18\cdot10^{3}J/kg\cdot K418\cdot10^{3}J/kg\cdot K4,18\cdot10^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K4,1810^{3}J/kg\cdot K(opzoeken in Binas tabel 8 t/m 12)

Temperatuurverschil (\Delta TTTTTTTT):graden Celsius (of Kelvin)

Berekening:

Q=0,5\cdot4,2\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\cdot4,\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\cdot4,1\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\cdot4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,54,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,54,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,54,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,54,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,54,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,54,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{}4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{\prime}4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{\prime}c4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{\prime}cd4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{\prime}cdt4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{\prime}cd4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{\prime}c4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5^{\prime}4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,54,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\cdot10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,1810^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,1810^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,1810^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,1810^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,1810^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,1810^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\cdot79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^379=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^379=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^379=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^379=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^379=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^379=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\times79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\times79=165\,900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\times79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\times79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\times79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\times79=165.900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^3\times79=165900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}\to166\text{ kJ}Q=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}\to166\text{ kJ}kQ=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}\to166\text{ kJ}kJQ=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}\to166\text{ kJ}kJQ=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}\to166\text{kJ}kJQ=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}\to166\text{k}kJQ=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}\to166kJQ=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ J}J\to166kJQ=0,5\times4,18\times10^{3}\times79=165.900\text{ }J\to166kJ

Warmtepomp

Een warmtepomp is een apparaat dat warmte uit de buitenlucht, bodem of grondwater haalt en naar binnen brengt om een huis te verwarmen. Het werkt als een omgekeerde koelkast.

•Verdamping: Neemt warmte op uit de omgeving, vergelijkbaar met water dat warmte nodig heeft om te koken.

•Condensatie: Geeft warmte af aan de omgeving, vergelijkbaar met waterdamp die condenseert en daarbij warmte vrijgeeft.

Werking van een warmtepomp

1.Verdamper (buiten): Warmte van buiten warmt een koudemiddel op tot het verdampt.

2.Compressor: Verhoogt de druk van het gas, waardoor het warm gas wordt.

3.Condensor (binnen): Gas condenseert en geeft warmte af aan het verwarmingssysteem van het huis.

4.Expansieventiel: Verlaagt de druk van de vloeistof weer, waardoor het opnieuw warmte kan opnemen van buiten.

Energieverbruik van de warmtepomp

In vergelijking met traditionele verwarming (zoals een cv-ketel op aardgas), is een warmtepomp veel efficiënter. Een warmtepomp haalt een groot deel van de energie uit de omgeving en gebruikt slechts een klein beetje stroom voor de compressor.

•Cv-ketel: Verliest een deel van de energie als afvalwarmte.

•Warmtepomp: Gebruikt omgevingsenergie. De hoeveelheid nuttige warmte die een warmtepomp levert, kan tot drie keer zo groot zijn als de verbruikte elektrische energie.