13. The transfer of heat
Er zijn drie processen waarop warmte kan worden getransporteerd:
1. Convectie/warmtestroming
2. Conductie
3. Straling
§13.1 Convection
- Als een vloeistof/gas wordt verwarmd, dan zet het volume uit, met het gevolg dat de dichtheid
lager is dan een koude stof.
Convectie/warmtestroming: Een warmere stof verplaatst zich en neemt warmte mee. Geldt voor
een vloeistof en gas. Geldt niet in de ruimte, omdat daar geen zwaartekracht is.
Natuurlijke convectie: Temperatuurverschillen zorgen er voor dat de dichtheid van een stof op plek
A anders is dan de dichtheid op plek B. Drie soorten natuurlijke convectie:
1. Magma. Het veroorzaakt de verplaatsing van de aardkorst.
2. Atmosfeer. De aardkorst is warm en zorgt er voor dat de lucht warmer wordt. Twee
verschijnselen:
1. Inversielaag: In de nacht is de aardkorst koeler de koude lucht blijft in de onderste laag
door de hogere dichtheid kouder dan normaal.
2. Fata morgana: Door de warmere lucht kan het licht sneller bewegen het licht komt uit een
andere hoek.
3. Gevoelstemperatuur. De lucht om het lichaam warmt op, maar wordt bij wind weggeblazen
het voelt kouder aan.
§13.2 Conduction
- Het vangen van lucht tussen meerdere lagen (piepschuim) zorgt voor een goede isolator.
Conductie: Warmte wordt direct getransporteerd door een metaal.
Warmere moleculen/atomen bewegen sneller door hogere energie botsen met
moleculen/atomen die niet veel energie hebben geven energie door (verspreiden warmte).
Metalen hebben vrije elektronen (elektronen die zich vrij door de stof bewegen) die energie kunnen
transporteren en dat maakt metalen goede geleiders.
(𝑘∙𝐴∙∆𝑇)∙𝑡
𝑄= met de volgende kenmerken:
𝐿
1. 𝑄 is evenredig met 𝑡.
2. 𝑄 is evenredig met ∆𝑇. Er is geen conductie als de beide voorwerpen dezelfde eindtemperatuur
hebben (en dus is ∆𝑇 = 0℃).
3. 𝑄 is evenredig met 𝐴.
4. 𝑄 is evenredig met 1/𝐿.
5. Warmtegeleiding 𝒌: Kenmerkend voor elke stof.
Er zijn drie processen waarop warmte kan worden getransporteerd:
1. Convectie/warmtestroming
2. Conductie
3. Straling
§13.1 Convection
- Als een vloeistof/gas wordt verwarmd, dan zet het volume uit, met het gevolg dat de dichtheid
lager is dan een koude stof.
Convectie/warmtestroming: Een warmere stof verplaatst zich en neemt warmte mee. Geldt voor
een vloeistof en gas. Geldt niet in de ruimte, omdat daar geen zwaartekracht is.
Natuurlijke convectie: Temperatuurverschillen zorgen er voor dat de dichtheid van een stof op plek
A anders is dan de dichtheid op plek B. Drie soorten natuurlijke convectie:
1. Magma. Het veroorzaakt de verplaatsing van de aardkorst.
2. Atmosfeer. De aardkorst is warm en zorgt er voor dat de lucht warmer wordt. Twee
verschijnselen:
1. Inversielaag: In de nacht is de aardkorst koeler de koude lucht blijft in de onderste laag
door de hogere dichtheid kouder dan normaal.
2. Fata morgana: Door de warmere lucht kan het licht sneller bewegen het licht komt uit een
andere hoek.
3. Gevoelstemperatuur. De lucht om het lichaam warmt op, maar wordt bij wind weggeblazen
het voelt kouder aan.
§13.2 Conduction
- Het vangen van lucht tussen meerdere lagen (piepschuim) zorgt voor een goede isolator.
Conductie: Warmte wordt direct getransporteerd door een metaal.
Warmere moleculen/atomen bewegen sneller door hogere energie botsen met
moleculen/atomen die niet veel energie hebben geven energie door (verspreiden warmte).
Metalen hebben vrije elektronen (elektronen die zich vrij door de stof bewegen) die energie kunnen
transporteren en dat maakt metalen goede geleiders.
(𝑘∙𝐴∙∆𝑇)∙𝑡
𝑄= met de volgende kenmerken:
𝐿
1. 𝑄 is evenredig met 𝑡.
2. 𝑄 is evenredig met ∆𝑇. Er is geen conductie als de beide voorwerpen dezelfde eindtemperatuur
hebben (en dus is ∆𝑇 = 0℃).
3. 𝑄 is evenredig met 𝐴.
4. 𝑄 is evenredig met 1/𝐿.
5. Warmtegeleiding 𝒌: Kenmerkend voor elke stof.
