Inloggen

Warmtegeleidingscoëfficient

Wanneer de temperatuur aan twee kanten van een vaste stof verschilt zal er binnen het voorwerp warmtetransport door geleiding plaatsvinden. De hoeveelheid energie die per seconde getransporteerd wordt hangt af van het oppervlakte van het voorwerp, de dikte van het voorwerp, de grootte van het temperatuurverschil tussen beide kanten en de warmtegeleidings­coefficiënt van het materiaal. Materialen met een hoge warmtegeleidings­coefficiënt geleiden warmte beter dan materialen met een lage warmtegeleidings­coefficiënt.
FAQ
12 2774
0:00 Start
0:04 Wat is warmtegeleiding?
0:26 Afhankelijk van temperatuurverschil
1:44 P = λ·A·ΔT/d
2:30 Rekenvoorbeeld
4:14 Samenvatting

Voorkennis

Warmtetransport

Formules

 
Warmtestroom P = λ·A·ΔT/d P = warmtestroom (J/s)
λ = warmtegeleidingscoëfficient (W/(K·m))
A = oppervlakte (m2)
ΔT = temperatuurverschil (K)
d = dikte (m)

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Warmtegeleidingscoëfficient" hoort bij:

HAVO:       Centraal examen 2024 (CE)
VWO: : Schoolexamen(SE)


Test jezelf - "Warmtegeleidingscoëfficient"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
Welke van onderstaande stoffen heeft de laagste warmtegeleidings-coefficient?

Tussen twee kamer met een temperatuurverschil 5,0 0C staat een 3,0 cm dikke gipswand van 11 m2. Hoe groot is het vermogen wat wordt overgedragen?

Als wand uit de vorige vraag dikker zou zijn, zou het overgedragen vermogen … zijn.

glaswol
gips
spaanplaat (hout)
1,3·102 W
2,3·102 W
3,3·102 W
kleiner
groter
gelijk


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel warmte & temperatuur vind je in:
FotonStoffenWarmteHAVO.pdf
FotonMaterieMoleculenVWO.pdf

Examenopgaven

Recente examenopgaven waarin "Warmtegeleidingscoëfficient" een rol speelt (havo/vwo):
Kampeerbrander op hout (h), OSIRIS-REx (h), Solderen (h), Aerogel (h), BritNed (h), Kookstenen (h), Buisisolatie (h),

Vraag over videoles "Warmtegeleidingscoëfficient"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Warmtegeleidingscoëfficient

Op donderdag 29 feb 2024 om 15:50 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

In BiNas staat er voor de warmtestroom ook P=dQ/dt. Deze staat achter de formule die wordt uitgelegd in uw video en dit is vereiste kennis voor het CCVX-examen.

Moet ik bij deze formule het verschil in aantal joule van de energie binnen vergelijken met het aantal joule buiten en dat delen door de tijd? In het geval van een huis bijvoorbeeld.

Daarnaast vroeg ik me af of ik ipv dQ ook gewoont dT mag gebruiken aangezien dT (temperatuur) en dQ (kinetische energie van de deeltjes) recht evenredig zijn?

Alvast super bedankt! :)

Erik van Munster reageerde op donderdag 29 feb 2024 om 17:27
In de formule betekent dQ de “verandering in warmte”. Stel bijvoorbeeld dat er in een minuut 1200 J aan warmte weglekt uit een ruimte. Dan geldt dQ = 1200 J want de warmte is met 1200 J afgenomen. De warmtestroom (P) is dan dus

1200 / 60 = 20 J/s of 20 W

(Voor omrekenen naar temperatuur zou je de warmtecapaciteit of soortelijke warmte nodig hebben. Is inderdaad evenredig met Q)


Bekijk alle vragen (12)



Op maandag 26 feb 2024 om 21:59 is de volgende vraag gesteld
Hoi Erik,
Moet je de temperaturen in celsius omrekenen naar kelvin?

Erik van Munster reageerde op maandag 26 feb 2024 om 22:42
Niet als het gaat om een temperatuurVERSCHIL (zoals hier bij warmtegeleiding).

Temperatuurverschil is namelijk in Kelvin en graden Celsius hetzelfde.


Op maandag 17 jul 2023 om 13:14 is de volgende vraag gesteld
Hi Erik, staat de formule P = λ·A·ΔT/d ergens in de binas of moet je de formule uit je hoofd kennen? Ik kan m namelijk niet vinden.

Erik van Munster reageerde op maandag 17 jul 2023 om 16:23
Wel handig als je hem uit je hoofd kent maar dat hoeft niet. Staat ook gewoon in Binas: tabel 35-C4 (allerlaatste formule)


Op donderdag 13 apr 2023 om 23:02 is de volgende vraag gesteld
In het antwoord van vraag twee: Tussen twee kamer met een temperatuurverschil 5,0 0C staat een 3,0 cm dikke gipswand van 11 m2. Hoe groot is het vermogen wat wordt overgedragen? staat dat de warmte geleidingscoëfficiënt van een gipsplaat gelijk is aan 0,18 maar in de binas staat dat gips gelijk is aan 1,3, betekend dit dat dit twee totaal verschillende dingen zijn? zo ja waar kan ik de geleidingscoëfficiënt van de gipsplaat in Binas vinden

ook vroeg ik mij af waarom ik bij deze vraag detempratuur niet van graden naar kelvin moest omzetten

alvast bedankt

Erik van Munster reageerde op vrijdag 14 apr 2023 om 07:31
Gegevens van gipsplaat zoals dat in de bouw gebruikt wordt staan in Binastabel 28E. (Tabel 10 gaat over de zuivere stof gips).

Temperatuurverschil is hetzelfde in graden celsius en Kelvin. Je trekt namelijk twee temperaturen van elkaar af: Verschil tussen 15 C en 10 C is hetzelfde als tussen 288 K en 283 K.


Op zaterdag 11 mrt 2023 om 16:51 is de volgende vraag gesteld
hoe kan je op alle manieren deze formule omschrijven?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 11 mrt 2023 om 18:49
Kijk even op onderstaande pagina. Daar leg ik met een paar voorbeelden uit hoe je stap voor stap formules omschrijft.

natuurkundeuitgelegd.nl/omschrijven.php


Op donderdag 22 jun 2017 om 16:51 is de volgende vraag gesteld
Hoi, Deze vraag heeft niet echt perse wat met het warmtegeleigdingscoefficient te maken, maar er was een vraag die ik niet snapte:
Bij maximaal uitademen blijft er altijd 1 tot 1,5 liter in onze longen. Er kan max 6,0 L in max zijn longen en zijn hoeveel hij max kan uitademen is 4,5 L.

Bereken de maximale luchtdruk die hij zou kunnen halen als hij zijn longen tot de minimale inhoud zou kunnen samenpersen zonder uit te ademen.

het antwoord is: 6-4,5=1,5 L
Dat is 4x zo klein, dan wordt de druk 4x zo groot. In formule p1 x v1 = p2 x v2
1x 6 = p2 x 1,5. p2 = 4 bar.

Ik snap niet waarom je 1 keer 6 doet. Waarom is de druk 1 in situatie 1 ?

Erik van Munster reageerde op donderdag 22 jun 2017 om 17:22
Vanwege de formule die je opschrijft:

p1 = de standaardluchtdruk
p2 = is de samengeperste druk
V1 = het volume van volle ontspannen longen
V2 = het volume van samengedrukt longen

In dit geval is p1 de standaarddruk (1 bar), V1 6 liter, en V2 1,5 liter. Invullen geeft

1 * 6 = p2 * 1,5

en je komt op p2 = 1*6 / 1,5 = 4 bar.

Op donderdag 22 jun 2017 om 17:25 is de volgende reactie gegeven
is de standaarddruk altijd 1 bar? Dat wist ik niet haha

Erik van Munster reageerde op donderdag 22 jun 2017 om 17:27
Ja, staat in BINAS tabel 7: Standaarddruk is 1,0*10^5 Pa en dit is gelijk aan 1 bar.


Op donderdag 19 jan 2017 om 09:04 is de volgende vraag gesteld
Goedemorgen!
Ik heb een aantal vragen met betrekking tot de kubieke uitzettingscoëfficiënt
- Waarom is voor vaste stoffen y= 3 * alfa logisch?
- is de orde van grootte van y voor vloeistoffen vergelijkbaar met die van vaste stoffen? Waardoor komt dat?
- Hoe zit het met de y voor de gassen? Is die dan altijd 0.00367?

Erik van Munster reageerde op donderdag 19 jan 2017 om 16:09
Dag Sanjaya,
Over de eerste vraag:
Een voorbeeld: Een kubus is 10*10*10 cm en wordt in alle drie de richtingen 1% groter. Het volume veranderd dan van 10x10x10 = 1000 cm3 naar 10,1 * 10,1 * 10,1 = 1030 cm^3. Het volume neemt dan dus toe met 3%. Vandaar y=3*alfa omdat de lengte van een voorwerp in drie dimensies toeneemt.

Tweede vraag:
In zowel een vloeistof als een vast stof zitten de moleculen dicht op elkaar en raken elkaar aan. Als ze vanwege een hogere temperatuur iets verder van elkaar komen te zitten zet de stof in beide gevallen iets uit.

Derde vraag:
Nee, het volume van een gas hangt namelijk niet alleen van de temperatuur af maar ook van de druk en het aantal mol gas en dit kan van situatie tot situatie heel erg verschillen. Hierbij geldt de 'algemene gaswet' (zie ook de videoles hierover bij Gassen&Druk)


Op vrijdag 8 apr 2016 om 08:39 is de volgende vraag gesteld
Hoi Erik,
Bij tabel 28D staat Wm-2K-1, moet je de eenheid dan nog omrekenen? Want ik begrijp niet waar die -2 voor staat

Erik van Munster reageerde op vrijdag 8 apr 2016 om 17:21
Dag Maaike,

x tot de macht -2 betekent "1 gedeeld door x in het kwadraat".

De eenheid die in tabel 28D staat moet je dus lezen als "Watt per vierkante meter per Kelvin".

Als de eenheden van de andere gegevens die je hebt in al in Watt en vierkante meters staan hoef je niks om te rekenen.

Als bijvoorbeeld het oppervlak in vierkante cm hebt zul je dit eerst moeten omrekenen naar vierkante meters.

Met de eenheid zoals die in BINAS staat hoef je op zich niks te doen dus.


Op dinsdag 1 mrt 2016 om 18:26 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
inderdaad, bij de 6de editie van binas staat in tabel 10A dat het warmtegeleidingscoefficient van gips 1,3 W/mK is. Maar in tabel 28E staat dat het 0,18 W/mK is. Hoe weet je nu welke tabel je moet gebruiken? want ze geven allebei een ander antwoord

Erik van Munster reageerde op dinsdag 1 mrt 2016 om 20:03
Tabel 10 gaat over de gegevens van een stof zelf. Gips (calciumsulfaat) heeft als zuivere stof een warmtegeleidingscoefficient van 1,3 W/mK.

Tabel 28E gaat over materialen zoals ze in de bouw worden toegepast. Gipsplaten worden hier gebruikt bij het bouwen van binnenmuren. Dit is geen zuiver gips maar gips verstevigd met vezels e.d. Vandaar dat de warmtegeleidingscoefficient ook anders is dan die van zuiver gips (0,18 W/mK).

Inderdaad wel een beetje verwarrend en er staat ook niks in BINAS aangegeven over dit verschil. In tabel 28E had beter kunnen staan 'gipsplaat'i.p.v. gips.

Uit de opgave is meestal wel duidelijk welke van de twee je moet hebben maar ik zou er bij je antwoord voor de zekerheid wel altijd even bij schrijven uit welke tabel in BINAS je de gegevens hebt.


Op woensdag 11 mrt 2015 om 17:23 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

In Binas 6 e druk staan bij 10 a ook warmte coefficienten
Daarboven staat T=293 K
Voor gips geven ze daar 1,3
Is dat dan alleen bij 293 K ?

Gr
Ineke

Erik van Munster reageerde op woensdag 11 mrt 2015 om 17:42
Dag Ineke,

De waarde van 1,3 is gemeten bij 293 K (kamertemperatuur) vandaar dat dat erbij staat. Bij een andere temperatuur zal het een heel klein beetje schelen. Dit verschil is zo klein dat het afgerond nog steeds 1.3 blijft. Ook voor andere temperaturen kun je rustig 1,3 gebruiken.

(tenzij het zo heet wordt dat het gips smelt of zo)


Op zondag 12 okt 2014 om 14:45 is de volgende vraag gesteld
Beste erik,

Ik kan nergens in het binas vinden dat bij gips een warmtegeleidingscoeffecient van 0,18 W mK hoort? Ik heb 1,3 W mK alleen gevonden.

Mvg

Erik van Munster reageerde op zondag 12 okt 2014 om 15:12
BINAS 6e editie, tabel 28E. In de linkerkolom op de onderste regel staat gips: 0,18 W/mK.

Misschien komt het omdat je een andere editie van BINAS hebt? In de 5e editie staat het niet in tabel 28E maar in tabel 28D.


Op zondag 27 jul 2014 om 14:02 is de volgende vraag gesteld
Hoi Erik,

In dit filmpje vul je in de formule 5 Kelvin in als delta T, maar het verschil is toch 5 graden celsius? Moet dat niet eerst omgerekend worden naar Kelvin voordat het in de formule ingevuld mag worden of heb ik het verkeerd begrepen?

Alvast bedankt,

Janneke.

Erik van Munster reageerde op zondag 27 jul 2014 om 16:06
Dag Janneke,

De temperatuur aan de ene kant is 20 graden Celsius. Dit is omgerekend 20+273 = 293 Kelvin. De temperatuur aan de andere kant is 15 graden Celsius. Dit is omgerekend 15+273 = 288 Kelvin.

Het verschil in temperatuur is dan 293-288 = 5 Kelvin. Dit is hetzelfde als het temperatuurverschil in graden Celsius.

Kortom: Als het om een VERSCHIL in temperatuur gaat, maakt het niet uit of je in Kelvin of graden Celsius werkt.