Item gefilterd op datum: mei 2014

Reglement (AREI) versus normen (NBN norm)

• In België is het AREI een reglement
• In andere Europese landen zijn voorschriften voor elektrische installatie vervat in normen (NEN1010, VDE0100, NF C15.100, ...)
• Een reglement is opgesteld door de overheid en is derhalve verplicht op te volgen, er zijn mogelijke sancties bij het niet respecteren
• Normen zijn regels van goed vakmanschap en zijn vrijwillig toe te passen. De normen zijn opgesteld in consensus met de verschillende belanghebbende (constructuers van elektrisch materieel, uitbaters van elektrische installaties, installateurs) en goedgekeurd door een erkende instelling.

We mengen 2l alcohol van een bepaalde temperatuur met 0,5l water van 22 oC. De eindtemperatuur is 28 oC. De dichtheid van alcohol = 800 kg m-3. Bereken de begintemperatuur van de alcohol.

De dichtheid van alcohol is 800 kg m-3 = 0,8 kg dm-3 (per liter). De m van alcohol wordt dus 0,8 x 2 = 1,6 kg. 1,6 x 2.400 x (t – 28) = 0,5 x 4.200 x (28 - 22) 3.840 x (t – 28) = 2.100 x 6 3.840t -107.520 = 12.600 3840t = 12.600 + 107.520 3840t = 120.120 t = 31,3

Een stuk ijzer van 0,6 kg wordt verwarmd tot het een temperatuur van 373 K heeft. Daarna dompelen we dit stuk in 1l water van 287,5 K. De eindtemperatuur is 293 K.

Bereken hieruit de soortelijke warmte van ijzer. 0,6 x c x (373 – 293) = 1 x 4.200 x (293 – 287,5) 0,6 x c x 80 = 1 x 4.200 x 5,5 48 x c = 23.100 c = 481,25 J kg-1 K-1

Men brengt 300 g messing van 100 oC in een bakje met water van 20 oC. Bakje en water hebben tezamen een warmtecapaciteit van 1.200 J K-1.

a. Bereken de eindtemperatuur. 300 x 0,38 x (100 – t) = 1.200 x (t – 20) 114 x (100 – t) = 1.200 x (t – 20) 11.400 - 114t = 1.200t - 24.000

Stuvia.com - De Marktplaats voor het Kopen en Verkopen van je Studiemateriaal 11.400 + 24.000 = 1.200t + 114t 35.400 = 1314t 26,9 = t.

De eindtemperatuur is 26,9 oC.

b. Bereken de warmtecapaciteit van het bakje als verder gegeven is dat er zich 250 g water in bevindt. 250 x 4,2 = 1.050. 1.200 – 1.050 = 150 J K-1.

Wanneer we met een thermometer die oorspronkelijk de kamer heeft, de temperatuur bepalen van een kop hete koffie, vindt er warmteoverdracht plaats.

a. Wat staat warmte af en wat neemt warmte op? De koffie staat warmte af en de thermometer neemt warmte op.

b. Geeft de thermometer de juiste temperatuur aan die de koffie had, of een te lage of een te hoge? Licht je antwoord toe.

Doordat de thermometer warmte opneemt, daalt de temperatuur van de koffie een beetje. Dus de thermometer geeft eigenlijk een te lage temperatuur aan.

c. Moet een goede thermometer een grote of een kleine warmtecapaciteit hebben? Waarom?

Een kleine warmtecapaciteit, want hierdoor verandert de temperatuur die gemeten moet worden het minst.

d. Waarom kan men van een thermometer niet de soortelijke warmte geven? Omdat een thermometer uit verschillende stoffen bestaat (glas, kwik, etc.), kan er niet één soortelijke warmte voor gegeven worden.

Men laat in een bad 80 l water lopen met een temperatuur van 15 oC.

Hoeveel liter water van 70 oC moet men uit de warmwaterkraan laten lopen om een temperatuur van 36 oC te krijgen, als er geen verdere warmte-uitwisselingen zijn?

80 liter water weegt 80 kg. De vergelijking Qop = Qaf luidt dan:

80 x 4.200 x (36 – 15) = m x 4.200 x (70 – 36) 80 x 21 = m x 34 1680 = m x 34 49,4 = m.

Er moet dan 49,4 liter water van 70 oC aan worden toegevoegd.

In een calorimeter bevindt zich 100 g water van 20 oC. Men brengt een blokje koper van 100 oC in de calorimeter.

a. Welke stoffen nemen warmte op? Het water en de calorimeter.

b. Welke stof staat warmte af? Het blokje koper in de calorimeter.

c. De eindtemperatuur ligt tussen …oC en …oC. De 20 oC en 100 oC.

Om de eindtemperatuur van twee gemengde hoeveelheden stoffen met verschillende begintemperaturen te berekenen, geldt er dan Qop = Qaf. De opgenomen warmte is gelijk aan de afgestane warmte.

De hoeveelheid warmte Q wordt berekend door: m x c x ΔT. Voor de ΔT kan bij een temperatuurstijging (t – begintemperatuur) in de formule worden ingevuld. Bij een temperatuurdaling kan er (begintemperatuur – t) worden ingevuld.

Door dan vervolgens de formules van de beide stoffen aan elkaar gelijk te stellen, kan de eindtemperatuur worden berekend.

a. Wat neemt warmte op? Het water van 20 oC.

b. Wat staat warmte af? Het water van 40 oC.

c. De eindtemperatuur ligt tussen de …oC en …oC. 20 en 40.

d. Noem twee oorzaken waarom de eindtemperatuur in het algemeen niet 30 oC is (het gemiddelde).

Er kan warmte-uitwisseling zijn met de omgeving of de hoeveelheden water zijn niet exact gelijk.

In de vorige opgave blijft de elektrische deken op een constante temperatuur.

a. Hoe komt dat? Omdat de deken een plateautemperatuur heeft; het wordt niet warmer dan een bepaald aantal graden dat zo is ingesteld.

b. Geldt in dit voorbeeld eigenlijk wel het beginsel van Black? Licht je antwoord toe.

Nee, want zelfs als er thermisch evenwicht bereikt is, blijft de elektrische deken energie en warmte geven aan het bed. Hierdoor raakt dat evenwicht uit balans, want de totale hoeveelheid warmte blijft niet constant, omdat het systeem niet is afgesloten.

Men kan een bed verwarmen met behulp van elektrische deken. Wat kun je zeggen met betrekking tot de warmte-uitwisseling d.w.z. wat neemt warmte op en wat staat warmte af?

Een elektrische deken verwacht het dekbed, dus het dekbed neemt warmte op en de elektrische deken staat warmte af.