Paragraaf 5.1
Wat is nodig bij verbranding?
Een cv is een warmtebron, want hij maakt warmte. Voordat er in een warmtebron verbranding
plaatsvindt, moet er aan drie voorwaarden voldaan zijn.
1. Er is een brandstof aanwezig. Bij verbranding wordt deze energie omgezet in een andere
vorm van energie: warmte.
2. De brandstof is op ontbrandingstemperatuur. Dit is de temperatuur waarbij de brandstof
gaat branden. Zodra de brandstof brandt, ontstaat warmte. Daardoor blijft de brandstof
warm en blijft de verbranding doorgaan.
3. Er is voldoende zuurstof aanwezig. Lucht bestaat voor 20 procent uit zuurstof.
Met veel zuurstof is de kleur van de vlam blauw. Bij een brandende kaars is de vlam geel. Er is dan
onvoldoende zuurstof en de verbranding gaat minder goed. Bij een verbranding met weinig
zuurstof wordt ook het gas koolstofmonoxide gevormd. Dit giftige gas kun je niet zien en ruiken.
Bij de verbranding van aardgas ontstaan de stoffen koolstofdioxide en waterdamp. Dit kun je
weergeven in het volgende reactieschema: Aardgas + zuurstof → koolstofdioxide + water.
Fossiele brandstoffen ontstaan uit resten van planten en dieren die zo’n 300.000.00 jaar geleden
leefden. We gebruiken nu meer brandstoffen dan wordt gemaakt. Daardoor raakt de voorraad op
en dreigt er straks een tekort aan brandstoffen.
Maakt verbranding de aarde warmer?
Overdag verwarmt de zon de aarde, waardoor de temperatuur stijgt. De
aarde straalt ‘s nachts weer uit, de ruimte in. Maar koolstofdioxide in de
lucht houdt de uitstraling van warmte voor het grootste deel tegen.
Anders zou de temperatuur op aarde te laag zijn om te leven. Dit noem je
ook wel broeikaseffect. Hoe meer brandstoffen we gebruiken, hoe meer
koolstofdioxide in de lucht komen. Het koolstofdioxide vormt een soort
deken in de dampkring. Door de deken van koolstofdioxide kan minder
warmte de aarde verlaten. Als er meer koolstofdioxide in de dampkring
komt, wordt het op aarde dus warmer: de gemiddelde temperatuur stijgt.
Dit versterkt het broeikaseffect. Onderzoekers voorspellen dat het
versterkt broeikaseffect het klimaat op aarde kan veranderen.
Hoe kun je een huis ook opwarmen?
Er zijn 4 manieren om je huis te verwarmen.
1. Zonnepanelen
Zonnepanelen kun je op het dak van je huis plaatsen. De
zonnecellen in de zonnepanelen zetten de energie van
het zonlicht om in elektriciteit. Zonnecollectoren zetten
zonne-energie om in warmte. De zwarte zonnecollectoren
bevatten buizen met water. Die worden in de zon erg
warm. Het warme water kun je dan gebruiken om je huis
op te verwarmen.
, 2. Aardwarmte
Hoe dieper je in de aarde komt, hoe hoger de temperatuur is. Door gebruik van een
warmtepomp kun je goedkoop gebruik maken van de aardwarmte. De warmtepomp haalt
de warmte op 50 m diepte uit de aarde. Daar is de temperatuur ongeveer 11 ℃. Een
warmtepomp bevat een vloeistof met een laag kookpunt. Als de vloeistof door de
aardwarmte wordt verwarmd, verdampt de vloeistof. Dat gebeurt in de verdamper. De
verdampte vloeistof wordt vervolgens samengedrukt door een compressor. Hierdoor stijgen
de druk en de temperatuur van de damp. De warmte van de damp wordt afgegeven aan
het water van de cv. De temperatuur van het water in de cv stijgt en die van de damp daalt.
Daardoor condenseert de damp tot vloeistof. Dat gebeurt in de condensor. De vloeistof
stroomt weer naar de verdamper en het proces begint van voor af aan.
3. Afvalwarmte
Tegenwoordig wordt steeds vaker afvalwarmte gebruikt
die in elektriciteitscentrales ontstaat bij de productie van
elektriciteit, voor het verwarmen van huizen. Dat het
stadsverwarming.
4. Warmtekrachtkoppeling
5. Warmte gaat bij transport gemakkelijk verloren. Daarom
plaatst men steeds vaker kleine elektriciteitscentrales in
een te verwarmen gebouw.
Hoe meet je de temperatuur?
Temperatuur meet je met een thermometer. Deze bestaat uit een reservoir en een stijgbuis. De
vloeistof in het reservoir en de stijgbuis is de gekleurde alcohol of kwik. Als de temperatuur stijgt,
zetten de stoffen uit. Omdat een vloeistof meer uitzet dan het glas, stijgt de vloeistof in de stijgbuis.
De uitzetting van de vloeistof is gering, maar omdat de stijgbuis erg dun is, kun je de stijging van
de vloeistof goed zien. Als de temperatuur daalt, wordt de vloeistof kouder. De vloeistof krimpt en
daalt in de stijgbuis. De bovenkant van de vloeistof wijst de temperatuur aan in graden celsius.
De temperatuur wordt steeds hoger als het warmer wordt. Voor elke meting van de temperatuur is
er een geschikte thermometer. Bijvoorbeeld een koortsthermometer heeft een meetbereik van 35
℃ tot 42 ℃. Hij kan temperaturen tussen 35 ℃ en 42 ℃ aangeven. Om de temperatuur van de
buitenlucht te meten heb je een meetbereik tussen -30 ℃ en 50 ℃ nodig. Zo’n thermometer kun je
meestal niet op de decimaal nauwkeurig aflezen.
Wat is nodig bij verbranding?
Een cv is een warmtebron, want hij maakt warmte. Voordat er in een warmtebron verbranding
plaatsvindt, moet er aan drie voorwaarden voldaan zijn.
1. Er is een brandstof aanwezig. Bij verbranding wordt deze energie omgezet in een andere
vorm van energie: warmte.
2. De brandstof is op ontbrandingstemperatuur. Dit is de temperatuur waarbij de brandstof
gaat branden. Zodra de brandstof brandt, ontstaat warmte. Daardoor blijft de brandstof
warm en blijft de verbranding doorgaan.
3. Er is voldoende zuurstof aanwezig. Lucht bestaat voor 20 procent uit zuurstof.
Met veel zuurstof is de kleur van de vlam blauw. Bij een brandende kaars is de vlam geel. Er is dan
onvoldoende zuurstof en de verbranding gaat minder goed. Bij een verbranding met weinig
zuurstof wordt ook het gas koolstofmonoxide gevormd. Dit giftige gas kun je niet zien en ruiken.
Bij de verbranding van aardgas ontstaan de stoffen koolstofdioxide en waterdamp. Dit kun je
weergeven in het volgende reactieschema: Aardgas + zuurstof → koolstofdioxide + water.
Fossiele brandstoffen ontstaan uit resten van planten en dieren die zo’n 300.000.00 jaar geleden
leefden. We gebruiken nu meer brandstoffen dan wordt gemaakt. Daardoor raakt de voorraad op
en dreigt er straks een tekort aan brandstoffen.
Maakt verbranding de aarde warmer?
Overdag verwarmt de zon de aarde, waardoor de temperatuur stijgt. De
aarde straalt ‘s nachts weer uit, de ruimte in. Maar koolstofdioxide in de
lucht houdt de uitstraling van warmte voor het grootste deel tegen.
Anders zou de temperatuur op aarde te laag zijn om te leven. Dit noem je
ook wel broeikaseffect. Hoe meer brandstoffen we gebruiken, hoe meer
koolstofdioxide in de lucht komen. Het koolstofdioxide vormt een soort
deken in de dampkring. Door de deken van koolstofdioxide kan minder
warmte de aarde verlaten. Als er meer koolstofdioxide in de dampkring
komt, wordt het op aarde dus warmer: de gemiddelde temperatuur stijgt.
Dit versterkt het broeikaseffect. Onderzoekers voorspellen dat het
versterkt broeikaseffect het klimaat op aarde kan veranderen.
Hoe kun je een huis ook opwarmen?
Er zijn 4 manieren om je huis te verwarmen.
1. Zonnepanelen
Zonnepanelen kun je op het dak van je huis plaatsen. De
zonnecellen in de zonnepanelen zetten de energie van
het zonlicht om in elektriciteit. Zonnecollectoren zetten
zonne-energie om in warmte. De zwarte zonnecollectoren
bevatten buizen met water. Die worden in de zon erg
warm. Het warme water kun je dan gebruiken om je huis
op te verwarmen.
, 2. Aardwarmte
Hoe dieper je in de aarde komt, hoe hoger de temperatuur is. Door gebruik van een
warmtepomp kun je goedkoop gebruik maken van de aardwarmte. De warmtepomp haalt
de warmte op 50 m diepte uit de aarde. Daar is de temperatuur ongeveer 11 ℃. Een
warmtepomp bevat een vloeistof met een laag kookpunt. Als de vloeistof door de
aardwarmte wordt verwarmd, verdampt de vloeistof. Dat gebeurt in de verdamper. De
verdampte vloeistof wordt vervolgens samengedrukt door een compressor. Hierdoor stijgen
de druk en de temperatuur van de damp. De warmte van de damp wordt afgegeven aan
het water van de cv. De temperatuur van het water in de cv stijgt en die van de damp daalt.
Daardoor condenseert de damp tot vloeistof. Dat gebeurt in de condensor. De vloeistof
stroomt weer naar de verdamper en het proces begint van voor af aan.
3. Afvalwarmte
Tegenwoordig wordt steeds vaker afvalwarmte gebruikt
die in elektriciteitscentrales ontstaat bij de productie van
elektriciteit, voor het verwarmen van huizen. Dat het
stadsverwarming.
4. Warmtekrachtkoppeling
5. Warmte gaat bij transport gemakkelijk verloren. Daarom
plaatst men steeds vaker kleine elektriciteitscentrales in
een te verwarmen gebouw.
Hoe meet je de temperatuur?
Temperatuur meet je met een thermometer. Deze bestaat uit een reservoir en een stijgbuis. De
vloeistof in het reservoir en de stijgbuis is de gekleurde alcohol of kwik. Als de temperatuur stijgt,
zetten de stoffen uit. Omdat een vloeistof meer uitzet dan het glas, stijgt de vloeistof in de stijgbuis.
De uitzetting van de vloeistof is gering, maar omdat de stijgbuis erg dun is, kun je de stijging van
de vloeistof goed zien. Als de temperatuur daalt, wordt de vloeistof kouder. De vloeistof krimpt en
daalt in de stijgbuis. De bovenkant van de vloeistof wijst de temperatuur aan in graden celsius.
De temperatuur wordt steeds hoger als het warmer wordt. Voor elke meting van de temperatuur is
er een geschikte thermometer. Bijvoorbeeld een koortsthermometer heeft een meetbereik van 35
℃ tot 42 ℃. Hij kan temperaturen tussen 35 ℃ en 42 ℃ aangeven. Om de temperatuur van de
buitenlucht te meten heb je een meetbereik tussen -30 ℃ en 50 ℃ nodig. Zo’n thermometer kun je
meestal niet op de decimaal nauwkeurig aflezen.
