Warmtecapaciteit en lamdawaarde
Floris stelde deze vraag op 12 juni 2023 om 17:35.Hoe kan iets dat een kleine warmtecapaciteit heeft toch een lage lamdawaarde hebben?
Lucht bijvoorbeeld, heeft een lage warmtecapaciteit.
Toch isoleert stilstaande lucht heel erg goed.
Maar je zou toch zeggen dat iets wat weinig warmtecapaciteit heeft, sneller opwarmt dan iets met een lagere warmtecapaciteit en zo meer warmte door kan geven?
Reacties
Theo de Klerk
op
12 juni 2023 om 18:20
warmte capaciteit is het bezitten van (capaciteit) warmte/energie. Dat staat los van de geleidingscoefficient λ.
Vergelijk een bekertje water met een piepklein gaatje in de bodem. Die stroomt leeg - misschien in een aantal uur. Neem een emmer water met een gat van een centimeter diameter. Ook die stroomt leeg en waarschijnlijk is hij leeg lang voordat het bekertje leeg is. De hoeveelheid water staat voor de hoeveelheid energie in beker of emmer (capaciteit), het gaatje is de geleiding waardoor energie wegstroomt.
Lucht heeft dus gelukkig niet veel warmte nodig om een behagelijke temperatuur te krijgen, maar anderzijds geleidt het niet erg goed zodat het in (drie)dubbelglas goed isoleert.
Vergelijk een bekertje water met een piepklein gaatje in de bodem. Die stroomt leeg - misschien in een aantal uur. Neem een emmer water met een gat van een centimeter diameter. Ook die stroomt leeg en waarschijnlijk is hij leeg lang voordat het bekertje leeg is. De hoeveelheid water staat voor de hoeveelheid energie in beker of emmer (capaciteit), het gaatje is de geleiding waardoor energie wegstroomt.
Lucht heeft dus gelukkig niet veel warmte nodig om een behagelijke temperatuur te krijgen, maar anderzijds geleidt het niet erg goed zodat het in (drie)dubbelglas goed isoleert.
Jaap
op
12 juni 2023 om 18:36
Dag Floris,
• De soortelijke warmte c (of warmtecapaciteit C van 1 kilogram stof) is de hoeveelheid energie die je aan een kilogram stof moet toevoeren om de temperatuur een kelvin te laten stijgen. De stof krijgt hierdoor meer inwendige energie en die is er in twee smaken: inwendige kinetische energie en inwendige potentiële energie.
Als de temperatuur stijgt door toevoer van warmte, gaan de moleculen sneller bewegen en neemt de inwendige kinetische energie van de stof toe. Bovendien neemt de inwendige potentiële energie van de stof toe doordat de afstand en/of bindingen tussen de moleculen verandert.
Bij een gas zijn de moleculen gemiddeld zo ver van elkaar dat ze, afgezien van botsingen, nauwelijks wisselwerking met elkaar hebben en de inwendige potentiële energie zeer gering is. Als je een kilogram gas een kelvin in temperatuur laat stijgen, hoef je dus alleen de kinetische en niet de pontentiële energie te verhogen. Dit verklaart mede de geringe soortelijke warmte van een gas.
Bindingen tussen moleculen spelen wel een rol in een vloeistof en vaste stof. Zo kost het veel energie om een kilogram vloeibaar water te laten verdampen. Hierbij neemt de inwendige potentiële energie van het water toe.
• Bij warmtegeleiding geven de moleculen de warmte door via onderlinge botsingen. Die zijn in een gas niet bijzonder frequent, doordat een kubieke meter gas weinig moleculen bevat. Dit draagt ertoe bij dat de wamtegeleidingscoëfficiënt λ van een gas gering is.
• Liever dan te stellen dat iets wat weinig warmtecapaciteit heeft, sneller opwarmt, zou ik zeggen dat een kilogram gas slechts weinig warmte opneemt als de temperatuur een kelvin stijgt. Als de stof weinig warmte opneemt, kan de stof ook minder warmte via geleiding doorgeven?
Groet, Jaap
• De soortelijke warmte c (of warmtecapaciteit C van 1 kilogram stof) is de hoeveelheid energie die je aan een kilogram stof moet toevoeren om de temperatuur een kelvin te laten stijgen. De stof krijgt hierdoor meer inwendige energie en die is er in twee smaken: inwendige kinetische energie en inwendige potentiële energie.
Als de temperatuur stijgt door toevoer van warmte, gaan de moleculen sneller bewegen en neemt de inwendige kinetische energie van de stof toe. Bovendien neemt de inwendige potentiële energie van de stof toe doordat de afstand en/of bindingen tussen de moleculen verandert.
Bij een gas zijn de moleculen gemiddeld zo ver van elkaar dat ze, afgezien van botsingen, nauwelijks wisselwerking met elkaar hebben en de inwendige potentiële energie zeer gering is. Als je een kilogram gas een kelvin in temperatuur laat stijgen, hoef je dus alleen de kinetische en niet de pontentiële energie te verhogen. Dit verklaart mede de geringe soortelijke warmte van een gas.
Bindingen tussen moleculen spelen wel een rol in een vloeistof en vaste stof. Zo kost het veel energie om een kilogram vloeibaar water te laten verdampen. Hierbij neemt de inwendige potentiële energie van het water toe.
• Bij warmtegeleiding geven de moleculen de warmte door via onderlinge botsingen. Die zijn in een gas niet bijzonder frequent, doordat een kubieke meter gas weinig moleculen bevat. Dit draagt ertoe bij dat de wamtegeleidingscoëfficiënt λ van een gas gering is.
• Liever dan te stellen dat iets wat weinig warmtecapaciteit heeft, sneller opwarmt, zou ik zeggen dat een kilogram gas slechts weinig warmte opneemt als de temperatuur een kelvin stijgt. Als de stof weinig warmte opneemt, kan de stof ook minder warmte via geleiding doorgeven?
Groet, Jaap
