HOOFDSTUK 4 ENERGIE
Paragraaf 1 Verwarmen
Als je in huis rondkijkt, kom je daar verschillende warmtebronnen tegen. De cv-ketel levert de
warmte waarmee het huis wordt verwarmd. In de verwarmingsketel van een cv-installatie wordt
aardgas verbrand. Daarbij wordt de chemische energie in de brandstof omgezet in warmte. Zo’n
energie-omzetting kun je weergeven in een energie-stroomdiagram.
Chemische energie -> cv-ketel -> warmte
Met een warmtemeter kun je meten hoeveel warmte nodig is voor het verwarmen van een bepaalde
hoeveelheid water.
De hoeveelheid warmte die nodig is om 1 g van een stof 1 C in temperatuur te laten stijgen, noem je
de soortelijke warmte van die stof. De soortelijke warmte van water is dus
4,2 J/g. *C. Als symbool voor soortelijke warmte wordt de letter c gebruikt. Je kunt de vorige zin dus
ook schrijven als: cwater = 4,2 J/g. *C. De soortelijke warmte is een stofeigenschap: elke stof heeft zijn
eigen soortelijke warmte.
Uit de definitie van soortelijke warmte kun je de volgende formule afleiden:
Q = c . m . T
Met deze formule kun je berekenen hoeveel warmte er nodig is om een hoeveelheid stof te
verwarmen tot een bepaalde temperatuur. Zoals je ziet, wordt de benodigde hoeveelheid warmte Q
bepaald door drie factoren:
- De soort stof: elke stof heeft zijn eigen soortelijk warmte c
- De hoeveelheid stof: de massa m is daar een maat voor
- De gewenste tempratuurstijging: T = Teind - Tbegin
Als je c invult in J/g . *C, m in g en T in *C, dan vind je Q in J.
Paragraaf 2 Energiebronnen
Alles wat een bruikbaar soort energie kan leveren, noem je een energiebron. In een energiebron is
een soort energie opgeslagen die door een energie-omzetter gebruikt kan worden:
- Een cv-ketel kan de chemische energie van aardgas gebruiken.
, - Een zonnecel kan de stralingsenergie van zonlicht gebruiken.
- Een windmolen kan de bewegingsenergie van stomende lucht gebruiken.
Aardgas, zonlicht en wind zijn dus voorbeelden van energiebronnen: het zijn leveranciers van een
bruikbaar soort energie. Er worden vijf belangrijke energiebronnen in Nederland gebruikt.
Fossiele brandstoffen zoals aardolie, aardgas en steenkool leveren chemische energie.
Aardolieproducten worden op grote schaal gebruikt in de scheepvaart (stookolie), het wegvervoer
(benzine en dieselolie) en luchtvaart (kerosine). Aardgas wordt gebruikt voor het verwarmen van
huizen en andere gebouwen.
Biomassa is materiaal dat van planten en dieren afkomstig is. Je kunt denken aan snoei- en
afvalhout, plantenresten en koeien- en kippenmest, maar ook aan gewassen zoals maïs en koolzaad.
Sommige soorten biomassa kunnen direct verbrand worden. Mest kan vergist worden in een
biogasinstallatie. Hierbij ontstaat een gasvormig product: biogas.
Zonlicht is een bron van stralingsenergie. Die stralingsenergie kan door een zonnecollector omgezet
worden in warmte waarmee water verhit kan worden. Je kunt de stralingsenergie van het zonlicht
ook door zonnecellen laten omzetten in elektrische energie.
Aardwarmte hoe dieper je in de aarde komt, des te hoger de temperatuur. Het is mogelijk om
warmte die afkomstig is uit diepe aardlagen, naar het oppervlak te halen. Voor winning van deze
aardwarmte worden twee putten gebruikt. Via de eerste put wordt heet water uit de diepte omhoog
gepompt. Dit hete water wordt door een warmtewisselaar geleid, waar het een deel van warmte
afgeeft. Daarna wordt het via de tweede put weer teruggepompt in de bodem.
Wind is opnieuw een belangrijke energiebron. Je ziet steeds meer grote windturbines in
landschappen verschijnen. Zo’n windturbine drijft een generator aan die in e molen is ingebouwd. Op
die manier wordt de bewegingsenergie van wind omgezet in elektrische energie.
Elektriciteit uit de wind is op dit moment duurder dan elektriciteit uit fossiele brandstoffen.
De voorraden fossiele brandstoffen zijn beperkt. Daar komt ooit een einde aan. Maar de
wind waait steeds opnieuw en is nooit ‘op’.
Een centrale die op aardgas werkt kan dag en nacht draaien en elektrische energie leveren.
Een windturbine kan dit niet als het windstil is.
Paragraaf 3 isoleren
Als de temperatuur is huis hoger is dan de temperatuur buiten, verliest het huis voortdurend warmte
aan de omgeving. Zelfs als het helemaal windstil is, ‘lekt’ er voortdurend warmte weg. Dat gebeurt
op drie manieren: door geleiding, door stroming, en door straling.
- Bij geleiding beweegt de warmte door een stof, zoals baksteen of glas. Dat komt doordat de
moleculen in de stof onophoudelijk met elkaar botsen.
Paragraaf 1 Verwarmen
Als je in huis rondkijkt, kom je daar verschillende warmtebronnen tegen. De cv-ketel levert de
warmte waarmee het huis wordt verwarmd. In de verwarmingsketel van een cv-installatie wordt
aardgas verbrand. Daarbij wordt de chemische energie in de brandstof omgezet in warmte. Zo’n
energie-omzetting kun je weergeven in een energie-stroomdiagram.
Chemische energie -> cv-ketel -> warmte
Met een warmtemeter kun je meten hoeveel warmte nodig is voor het verwarmen van een bepaalde
hoeveelheid water.
De hoeveelheid warmte die nodig is om 1 g van een stof 1 C in temperatuur te laten stijgen, noem je
de soortelijke warmte van die stof. De soortelijke warmte van water is dus
4,2 J/g. *C. Als symbool voor soortelijke warmte wordt de letter c gebruikt. Je kunt de vorige zin dus
ook schrijven als: cwater = 4,2 J/g. *C. De soortelijke warmte is een stofeigenschap: elke stof heeft zijn
eigen soortelijke warmte.
Uit de definitie van soortelijke warmte kun je de volgende formule afleiden:
Q = c . m . T
Met deze formule kun je berekenen hoeveel warmte er nodig is om een hoeveelheid stof te
verwarmen tot een bepaalde temperatuur. Zoals je ziet, wordt de benodigde hoeveelheid warmte Q
bepaald door drie factoren:
- De soort stof: elke stof heeft zijn eigen soortelijk warmte c
- De hoeveelheid stof: de massa m is daar een maat voor
- De gewenste tempratuurstijging: T = Teind - Tbegin
Als je c invult in J/g . *C, m in g en T in *C, dan vind je Q in J.
Paragraaf 2 Energiebronnen
Alles wat een bruikbaar soort energie kan leveren, noem je een energiebron. In een energiebron is
een soort energie opgeslagen die door een energie-omzetter gebruikt kan worden:
- Een cv-ketel kan de chemische energie van aardgas gebruiken.
, - Een zonnecel kan de stralingsenergie van zonlicht gebruiken.
- Een windmolen kan de bewegingsenergie van stomende lucht gebruiken.
Aardgas, zonlicht en wind zijn dus voorbeelden van energiebronnen: het zijn leveranciers van een
bruikbaar soort energie. Er worden vijf belangrijke energiebronnen in Nederland gebruikt.
Fossiele brandstoffen zoals aardolie, aardgas en steenkool leveren chemische energie.
Aardolieproducten worden op grote schaal gebruikt in de scheepvaart (stookolie), het wegvervoer
(benzine en dieselolie) en luchtvaart (kerosine). Aardgas wordt gebruikt voor het verwarmen van
huizen en andere gebouwen.
Biomassa is materiaal dat van planten en dieren afkomstig is. Je kunt denken aan snoei- en
afvalhout, plantenresten en koeien- en kippenmest, maar ook aan gewassen zoals maïs en koolzaad.
Sommige soorten biomassa kunnen direct verbrand worden. Mest kan vergist worden in een
biogasinstallatie. Hierbij ontstaat een gasvormig product: biogas.
Zonlicht is een bron van stralingsenergie. Die stralingsenergie kan door een zonnecollector omgezet
worden in warmte waarmee water verhit kan worden. Je kunt de stralingsenergie van het zonlicht
ook door zonnecellen laten omzetten in elektrische energie.
Aardwarmte hoe dieper je in de aarde komt, des te hoger de temperatuur. Het is mogelijk om
warmte die afkomstig is uit diepe aardlagen, naar het oppervlak te halen. Voor winning van deze
aardwarmte worden twee putten gebruikt. Via de eerste put wordt heet water uit de diepte omhoog
gepompt. Dit hete water wordt door een warmtewisselaar geleid, waar het een deel van warmte
afgeeft. Daarna wordt het via de tweede put weer teruggepompt in de bodem.
Wind is opnieuw een belangrijke energiebron. Je ziet steeds meer grote windturbines in
landschappen verschijnen. Zo’n windturbine drijft een generator aan die in e molen is ingebouwd. Op
die manier wordt de bewegingsenergie van wind omgezet in elektrische energie.
Elektriciteit uit de wind is op dit moment duurder dan elektriciteit uit fossiele brandstoffen.
De voorraden fossiele brandstoffen zijn beperkt. Daar komt ooit een einde aan. Maar de
wind waait steeds opnieuw en is nooit ‘op’.
Een centrale die op aardgas werkt kan dag en nacht draaien en elektrische energie leveren.
Een windturbine kan dit niet als het windstil is.
Paragraaf 3 isoleren
Als de temperatuur is huis hoger is dan de temperatuur buiten, verliest het huis voortdurend warmte
aan de omgeving. Zelfs als het helemaal windstil is, ‘lekt’ er voortdurend warmte weg. Dat gebeurt
op drie manieren: door geleiding, door stroming, en door straling.
- Bij geleiding beweegt de warmte door een stof, zoals baksteen of glas. Dat komt doordat de
moleculen in de stof onophoudelijk met elkaar botsen.
