Op mijn vorige school (het Augustinianum in Eindhoven) werd er bij de goede doelen dag geld opgehaald voor Zuid-Afrika. Ze verkochten ook Wonderbags. Dat is een soort hooikist waardoor vrouwen niet meer de hele tijd het houtvuur hoeven te verzorgen. Ik heb er toen één gekregen waar ik bijvoorbeeld stoofschotels in klaar kan maken en bonen en rijst in kan laten garen. Het zorgt voor minder gasverbruik (handig in deze tijd!) en het kan niet aanbranden. Deze week heb ik met mijn havo4 leerlingen de warmtegeleidingscoëfficiënt bepaald van het materiaal van de wonderbag.
Leerlingen moeten eerst een theorie en een hypothese schrijven. Hiervoor moeten ze bedenken welk materiaal er in zit. Sommige leerlingen hebben de warmtegeleidingscoëfficiënt opgezocht van katoen, anderen hebben nylon gebruikt. In elk geval een warmtegeleidingscoëfficiënt van minder dan 1 W/(m*K) was de verwachte uitkomst omdat het een isolerend materiaal zal zijn.
In de pan heb ik 5,5 liter heet water en een thermometer gestopt. De daling was heel erg netjes lineair met 0,2 graden Celsius per 30 seconden. Deze daling hebben we gebruikt voor de berekeningen van de warmtegeleidingscoëfficiënt.
Ik heb met leerlingen gepuzzeld (nadat zij er al over nagedacht hadden) welke berekeningen gedaan moesten worden. We hebben aangenomen dat de Wonderbag een bol is, en in Binas hebben de leerlingen gevonden hoe je het oppervlak van een bol kan berekenen.
Uiteindelijk kwamen we op een warmtegeleidingscoëfficiënt uit van 0,37 W/(mK), wat een heel mooi resultaat is voor een isolerende hooikist. Leerlingen hebben hard nagedacht over de verschillende “delta T’s”, en over warmtestroom. Een prima demonstratiepracticum voor een blokuur!
