Table of Contents
    Add a header to begin generating the table of contents

    1.2. Warmte en temperatuur.

    1.2.1. Warmte.

    In de natuurkunde is warmte, veelal aangeduid met het symbool Q, een vorm van energie-uitwisseling tussen systemen die onderling niet in thermisch evenwicht zijn (ofwel verschillende temperatuur hebben wanneer de temperatuur voor de systemen gedefinieerd is; dit is het geval wanneer de systemen in intern thermisch evenwicht zijn). Deze uitwisseling kan in principe op drie verschillende manieren plaatsvinden: geleiding, straling en convectie; dus NIET door het verrichten van arbeid. Warmte wordt in het SI-eenhedenstelsel uitgedrukt in joule (J). (De calorie is een verouderde eenheid die officieel al lang is afgeschaft, maar in het spraakgebruik nog voorkomt.) Warmte kan volgens de Eerste wet van de thermodynamica ten goede komen aan zowel de inwendige energie U van het ontvangende systeem als aan de door dat systeem verrichte arbeid W op de omgeving van dat systeem. Inwendige energie kan onderverdeeld worden in thermische energie Uth (die zit in de willekeurige bewegingen van de samenstellende moleculen) en bindingsenergie Up (ten gevolge van de krachten die de moleculen en de samenstellende delen daarvan op elkaar uitoefenen). De absolute temperatuur T is een maat voor de gemiddelde kinetische energie per molecuul en dus voor Uth. Warmte is evenals arbeid géén toestandsfunctie van het systeem terwijl inwendige energie, druk, temperatuur, energie of volume dat wel zijn. Hoe toegevoerde warmte wordt verdeeld over UthUp en W (allen uitgedrukt in joule) en hoe de toestandsvariabelen volume, temperatuur en druk veranderen hangt geheel af van de aard van het ontvangende systeem en de daaraan opgelegde randvoorwaarden. Bij gassen zal de rol van Up vaak vrijwel verwaarloosbaar zijn, bij vaste stoffen niet. Bij vaste stoffen en vloeistoffen zal bijna altijd de uitwendige arbeid W ten gevolge van volumeverandering verwaarloosbaar zijn. Er bestaat een nauw met warmte verbonden, maar essentieel verschillend begrip: gereduceerde warmte. Dit is wél een toestandsfunctie, dus eenduidig bepaald in een evenwichtstoestand. Gereduceerde warmte speelt een cruciale rol in de formulering van de tweede wet van de thermodynamica.

    • Warmte wordt uitgedrukt in Joule
    • Temperatuur wordt uitgedrukt in graden Celsius (°C) in Europa en in graden Fahrenheit (°F) in Amerika
    • °F = 9/5 x °C + 32  OF  °C = (°F -32) x 5/9
    • TIP: vereenvoudig tot  °F = 2 x °C + 32

    sunset, sea, horizon
    sun, solar flare, space

    1.2.2. Warmtetransport

    Warmte kan op 3 verschillende manier worden overgebracht.

    • Straling:
      • via elektromagnetische golven.
      • geen medium nodig.
    • Conductie of geleiding:
      • in materie die warmtegeleidend is.
      • van hoge temperatuur naar lage temperatuur.
    • Convectie of stroming:
      • volledige verplaatsing van warm medium naar kouder medium.

    1.2.3. Temperatuur op aarde.

    De aarde ontvangt altijd warmte van de zon, met een constante intensiteit: 2 calorieën per minuut en per cm². Hoe hoger de stand van de zon (in de zomer) hoe meer warmte invalt per cm². Hoe lager de stand van de zon (in de winter) hoe minder warmte invalt per cm². Dit valt te verklaren door de verspreiding van de warmte over een groter aardoppervlak.

    Stand van de zon

    De temperatuur is seizoensgebonden en afhankelijk van de intensiteit van de instraling.

    Aarde seizoenen
    • Absorptie van de zonnestralen door de aarde en objecten op de aarde.
    • De temperatuur aan de grond is het verschil tussen de ontvangen en uitgestraalde warmte.
    • ‘s Nachts: er is bijna geen inkomende warmte, wel uitgestraalde warmte.
    • Het gevolg hiervan is nachtelijke afkoeling.
    Afgifte warmte
    • Bewolking houdt overdag straling tegen.
    • In de winter is er meer bewolking en dus is het kouder.
    • Bewolking ‘s nachts houdt warmte vast.
    • Geen bewolking ‘s nachts zorgt voor afkoeling.
    warmtestraling

    1.2.4. Diurnal Variation

    In de meteorologie is dagelijkse temperatuurvariatie de variatie tussen een hoge temperatuur en een lage temperatuur die zich gedurende dezelfde dag voordoet.

    Temperatuursverloop op een doorsnee dag:

    • Zonsopgang: rond 6u
    • Laagste temperatuur: 1 uur na zonsopgang
    • Hoogste stand van de zon: rond 12u
    • Hoogste temperatuur: 2 uur na de hoogste stand van de zon.

    1.2.5. Zee temperatuur.

    • Water is een slechtere warmtegeleider:
    • Water heeft een goede opslagcapaciteit, en geeft daardoor warmte trager af.
    • Dit is een verklaring voor:
    • Trage temperatuurdaling op zee tijdens de nacht,
    • Hogere temperatuur aan zee in de winter.
    Zee onderwater
    Scroll to Top

    Ljhjfsdhjs f fjsdlkh sds jldk sdfhsdlfsdfsjkdlfh sjhdfsdhsdsjfhslfsjfdskdjfsfd