HC samenvatting warmtebalans

6 mei Warmtebalans
Eerste hoofdwet (thermodynamica)
In het HC massabalans heb je gezien dat elke kilogram die het proces ingaat, ook het proces weer verlaat. Het kan zijn dat er een
omzetting plaatsvindt bijvoorbeeld een chemische of een fysische (water als waterdamp), maar alles wat erin komt gaat er ook
weer uit. Hetzelfde principe geldt volgens de eerste hoofdwet van de thermodynamica ook voor energie. Alle energie die het
proces ingaat, gaat er ook weer uit. Als we dat in de eenheid van energie uitdrukken, in Joule, houdt dit in dat alle Joules die het
proces ingaan ook weer het proces verlaten.
 Massabalans
= wet van behoud van massa, dus geen massaverlies tijdens productie
= kg = kg
in uit
 Energiebalans
= wet van behoud van energie
=J =J
in uit




Van energie bestaan er verschillende vormen =
 Warmte
 Kinetische energie (= beweging) = ½ mv2
 Potentiele energie =mgh

Uitleg soorten energie door middel van een voorbeeld =
Hiernaast is een knikkerbaan afgebeeld. Als de knikker bovenop ligt dan heeft het
een bepaalde hoeveelheid energie, het ligt stil dus het is geen kinetische energie
maar potentiele energie. Deze potentiele energie heeft de knikker, zoals al wordt
gezegd in de naam, in potentie. Zodra de knikker een klein zetje krijgt, gaat de
knikker steeds sneller rollen omdat het de hoogtemeters aflegt. Op het moment
dat de knikker beneden is heeft het een forse snelheid, dus dan heeft hij wel
bewegingsenergie. Op dat punt is alle potentiele energie (punt 1) omgezet in
kinetische energie. Op het moment dat de knikker in de looping naar boven gaat,
dan verliest hij aan bewegingsenergie, maar dan wint hij weer naar hoogte dus aan
potentiele energie. En op het moment dat hij weer naar beneden rolt is het
andersom. En als die over het bergje gaat zal die als die hoogte wint aan potentiele
energie winnen en aan potentiele energie verliezen. Die vormen aan energie zijn
uitwisselbaar, ze kunnen de hele tijd in elkaar omgaan. Hetzelfde geldt voor energie
en warmte, ook deze zijn een uitwisselbaar begrip.
Begrip Enthalpie =
 Enthalpie
= de energie als gevolg van beweging, vibraties, rotaties, aantrekking/afstoting van moleculen
= de totale energie-inhoud van een systeem
 dit krijg je bv. als je veel warmte toevoegt aan een systeem, dat moleculen harder gaan trillen en hierdoor een hogere mate van enthalpie krijgen
= inwendige energie + druk en volume
Voorbeelden: vanderwaalskrachten, waterstofbruggen, allerlei aanstotings-/afstotingsreacties van lading
Enthalpie is net zoals andere energievormen, denk hierbij aan de kinetische en potentiele energie, ook uitwisselbaar met warmte.
Dus als we enthalpieverandering hebben betekent dit dat het systeem warmte opneemt of afgeeft. Dus ook die warmte is een
overdraagbare vorm van energie.

Enthalpie Soortelijke enthalpie
Symbool H Symbool h
Eenheid J (Joule) Eenheid J/kg
Enthalpie heeft geen standaardindex symbool. Als je wilt weten wat het precies betekent kijk je naar de eenheid. De eenheid voor
enthalpie is dezelfde als voor energie en is dus Joule.
Het verschil tussen enthalpie en soortelijke enthalpie is dat het bij soortelijke enthalpie per kilogram is. Je kunt het vergelijken met
het gewicht vs. het soortelijk gewicht. Het gewicht geeft een absoluut aantal kilo’s aan, en het soortelijk gewicht is het aantal
kilogrammen van een bepaalde volume-eenheid (kg per m3).

Enthalpie in relatie tot warmte =
Als we een verandering van enthalpie hebben (dus een H) dan noemen we dat warmte. Warmte wordt meestal weergegeven
met het symbool Q. Ook voor de Q gaat het er weer om in welke eenheid die is weergegeven. In ons geval gaat het dus ook op de
standaardindex eenheid Joule. Het kan ook kilojoule zijn, dit betekent 1000 Joule of 10 3 Joule.