Newton NaSk Deel A+B - Hoofdstuk 4 - Energie en warmte oefentoetsen & antwoorden

Duurzame energie kan komen van water, wind en de zon.Duurzame energie is voordelig omdat het minder vervuilend is voor het milieu, en omdat het nooit op raakt. Een spouwmuur zorgt ervoor dat er geen warmtestroming plaats vindt.Bij vloerisolatie met een glimmende folie zorgt ervoor dat er minder warmtestraling plaatsvindt. Warmte wordt weerkaatst.Het dons in een jas zorgt voor stilstaande lucht en dus zorgt dat er weinig warmtestroming plaatsvindt. Het is ook een isolator, dus zorgt ook dat er minder geleiding plaatsvindt. Voor een brand heb je nodig:Voldoende brandstofVoldoende zuurstof Ontbrandingstemperatuur Tip: Voor het uitrekenen gebruiken we het volgende schema: 130 0C  = 403 K15 oC = 298 K293 K = 20 oC15 K = -258 oC Gebruikt: benzine en zuurstofVrij: koolstofmonoxide, roet, koolstofdioxide, waterdamp.Bij een onvolledige verbranding is altijd zuurstof nodig en ontstaan de producten koolstofmonoxide, roet, koolstofdioxide en waterdamp.Gebruikt: methaan en zuurstofVrij: koolstofdioxide en water.Bij een volledige verbranding is altijd zuurstof nodig en ontstaan de producten koolstofdioxide en waterdamp. Het is niet handig om radiatoren alleen op de bovenste verdieping te hebben.Dit komt doordat warme lucht opstijgt. De verwarmde lucht door de radiator komt dus niet bij de begane grond terecht.Mogelijke voordelen zijn:De warme lucht uit de open haard verwarmt de begane grond en de bovenverdieping goed.Er wordt hout verbrandt, dit is een duurzame brandstof.Mogelijke nadelen zijn:Er gaat veel warmte verloren door stroming en geleiding naar buiten.Het is een onvolledige verbranding waarbij gevaarlijke stoffen als koolstofmono-oxide vrijkomen. Gegeven:Energiegebruik = 3200 kJEnergie in gel = 440 kJGevraagd:Hoeveel energie-gels?Formule:De hoeveelheid energie-gels = $\frac{verbruikte \, energie}{energie \, per \, gel}$Berekening:De hoeveelheid energie-gels = $\frac{3200}{440} = 7.27$Conclusie:Itske moet dus 8 energie-gels nemen om haar gebruikte energie aan te vullen (je kan niet 0.27 gels nemen). Voor verbranding moet aan de drie voorwaarden van de branddriehoek worden voldaan:Voldoende brandstof. In de pan zit olie of alcohol dat goed kan branden.Temperatuur boven de ontbrandingstemperatuur. Alcohol ontbrandt in de hete pan.Genoeg zuurstof. In de keuken is genoeg zuurstof om bij de brandstof te komen. De kok kan een deksel op de pan doen. Dit zorgt ervoor dat er geen zuurstof toevoer meer is. De buitenlucht is 0 °C.De soep is 348 K.Je kunt dit op twee manieren doen, de eerste is:5 °C staat gelijk aan 5 + 273 = 278 KHet verschil in temperatuur is dus 348 - 278 = 70 KDe tweede manier is:348 K staat gelijk aan 348 - 273 = 75 °CHet verschil in temperatuur is dus 75 - 5 = 70 °CDe soep is 75 °C, zoals je in vraag a. hebt berekend.2.5 K verschil staat gelijk aan 2.5 °C verschil.Het temperatuurverschil tussen deze temperatuur en 40 °C is:75 - 40 = 35 °COm 35 °C af te koelen moet Bernard:$\frac{35 \, graden \, Celsius}{2.5 \, graden \, Celsius \, per \, minuut} = 14$ minuten wachten.