TOVERS VAN HELDER. Prijs INZAMELING 39 kg TARWEBROOD. ΔSσ [J/ K]

Transcriptie

1 TOVERS VAN HELDER Collectietoverslag 5 Prijs INZAMELING 39 kg TARWEBROOD Vraag Welke entropietoename geeft het verzamelen van 39 kg tarwebrood? Antwoord Recept & bereiding ΔSσ ΔScf ΔSθ 1 akker pm pm pm 2 boerderij pm pm pm 3 tractor pm pm pm 4 spuitwagen pm pm pm 5 combine pm pm pm 6 dieselolie pm pm pm 7 verbruik dieselolie gif pm pm pm 9 gif spuiten drijfmest pm pm pm 11 drijfmest verspreiden kunstmest pm pm pm 13 kunstmest verspreiden kg zaaitarwe nihil nihil nihil 15 fotosynthese kg tarwekorrels 16 meelfabriek pm pm pm 17 vrachtauto pm pm pm 18 verplaatsing naar meelfabriek malen kg tarwemeel bakkerij pm pm pm 21 verplaatsen naar bakkerij x kg drinkwater pm pm pm 23 bakken pm pm pm 39 kg tarwebrood 24 verplaatsen naar Helder nihil nihil nihil 25 mens pm pm pm 26 arbeid pm pm pm 39 kg brood bij Helder CT 5 Verzamelen 39 kg tarwebrood Toelichting

2 Fase en 25. Beschikbaar stellen entropisch gereedschap. PM tot de maaktovers berekend zijn. Fase 6: Levering dieselolie Voor inzet tractor gifspuit en combine is dieselolie nodig. 1 ha akker in Noord-Frankrijk levert 7 ton tarwekorrels. 1 kg vers tarwebrood bevat 07 kg tarwemeel. Voor 39 kg tarwebrood is 28 kg tarwemeel nodig. Benodigd land voor opbrengst 28 kg tarwekorrels : O = 40 m 2 De jaarlijkse arbeidstijd t van de machines op 40 m 2 is: Tractor Gifspuitwagen Oogstmachine Snelheid v in m/s Werkbreedte B in m Aantal rondgangen n T = sec T totaal = 60 sec Vermogen dieselmotor ongeveer W = 125 pk = J/s. W gem = 075.P = J/s. Motor-rendement µ = 04. Benodigde energie E = t. W gem. = kj. Krachttover 1.2 zegt dat verbranding 1 liter dieselolie kj oplevert. Benodigde dieselolie is = 03 liter. Entropisch effect voorlopig pm. Fase 7 Verbruik dieselolie Recept & bereiding ΔSσ ΔScf ΔSθ KT 2 verbranding 1 liter dieselolie CT 5.7 verbruik dieselolie Fase 8 Levering gif Er wordt met allerlei gifstoffen gespoten deze stoffen breken langzaam af in het milieu een evenwichtsconcentratie zal zich instellen in de bodem en het oppervlaktewater. Glyfosaat wordt als gemiddelde genomen. Chemische formule glyfosaat C 3H 8NO 5P met m = 0169 kg en ρ = 1700 kg/m 3 Voor een dosering van 10 liter/ha met 350 gram glyfosaat per liter is per 40 m 2 en 10 x per jaar ongeveer = 014 kg glyfosaat/ander gif benodigd. Entropisch effect voorlopig pm. Fase 9 Gif spuiten 014 kg glyfosaat bevat n = = 08 mol met V = = m 3. Het breekt pas na een jaar af rekenen met verspreiding in 1% van de oceaan. Voor de spreiding geldt Δ S cf 08 mol in oceaan = R.ln = 363 J/ K

3 Fase 10 Levering drijfmest De drijfmest komt uit een naburige koeienstal. Voorlopig pm. Fase 11 Verspreiden drijfmest De samenstelling van de mest is: Sg 1000 kg / m Droge stof 9 massaprocenten Organische stof 6 massaprocenten N tot 72 kg/ton P 42 O 72 MgO 18 O 09 S 06 Zomertarwe op 1 hectare kleigrond heeft 150 kg N als wettelijke gebruiksnorm. Hiervoor wordt 20 ton mest uitgereden wat neerkomt op 008 m 3 mest per 40 m². Ga ervan uit dat 0008 m 3 bestaat uit de mestmineralen en de rest uit water. Stel de mineralen uit de mest komen voor grofweg 10% in de tarwe en voor 90% in het oppervlaktewater waar zij verspreiden. Via de rivieren komen zij in de oceaan en verspreidt in 1% van de inhoud der oceaan. Dan geldt ΔS = R.ln = 324 J/ K Fase 12 Levering kunstmest De grondstof voor de kunstmest komt uit Marokko waarna behandeling in de kunstmestfabriek. Dit leveringstraject voorlopig pm. Fase 13 Verspreiden kunstmest Neem dezelfde waardeals voor de drijfmest. Fase 14 Levering zaaitarwe Het zaaigoed werd ingehouden op de oogst van het vorige jaar. Er gaan 200 planten per m 2. Per plant 2 aren. Per aar 40 korrels. Opbrengst = korrels/m 2. Inzaaien 300 korrels per m 2. Dat is 18% van de oogst ofwel 07 kg tarwekorrels. Nadat de resultaten van alle posten behalve de onderhavige in de verzameltabel waren ingevuld nam Helder 18% van de totaalbedragen: ΔS = = S = = ΔS = = Toen bleek dat het nieuwe eindtotaal 18% was gestegen en toen hij hier weer 18% van nam werd het 03% hetgeen te verwaarlozen is. Daarom nam hij alleen de eerste 18% op. Ik itereer intuïtief dacht Helder. Fase 15 Fotosynthese Voor 39 kg tarwebrood is 28 kg tarwekorrels nodig zie fase 6. Ga er van uit dat 40% van de massa van een tarweplantje uit tarwekorrels bestaat dan is voor de vorming van 28 kg tarwekorrel de vorming van 70 kg tarweplantjes nodig. Echter: omdat het stro na de oogst kortcyclisch blijft bestaan telde Helder alleen het entropisch effect van de tarwekorrels. M glucose = = 018 kg/mol C 6H 12O 6.

4 n 28 kg tarwe = = 156 mol C 6H 12O 6 Met Aanmaaktover 1: AMT 1 CT 5.15 Fase 16 PM Recept & bereiding Δ fotosynthese 1 mol zetmeel fotosynthese 28 kg tarwekorrels Levering meelfabriek Fase 17 Levering vrachtauto PM Fase 18 Verplaatsen naar meelfabriek De ton tarwe wordt geteeld in Noord- Frankrijk en gemiddeld over 300 km getransporteerd naar een meelfabriek. Met Verplaatsingstover 1: Recept & bereiding Δ VT 1 verplaatsen 1 ton stof/vra.km CT 5.18 verplaatsen 28 kg tarwe over 300 km Fase 19 Malen m 1 korrel te verbloemen in een vijzel verricht kracht F = 10 N arbeid over s = 1 m. Stel massa 1 korrel op 1 gram in 28 kg dus korrels. Verrichte arbeid A = = J. De molen wordt aangedreven door een elektromotor rendement 50%. De stroom komt van de Amercentrale met rendement 30%. Benodigde energie uit steenkool = J/28 kg graan. Met KT 3 en WT 1: Recept & bereiding Δ KT 3 verbranding 1 kg steenkool geeft kj WT 1 winnen 1 ton steenkool CT 5.19 energie malen 28 kg tarwe Fase 21 Verplaatsen naar bakkerij Helder haalde zijn brood bij de echte bakker in het naburige dorp gelegen op 100 km van de meelfbriek. Met Verplaatsingstover 1: VT 1 CT 5.21 Recept & Bereiding Δ verplaatsen 1 ton stof/vra.km verplaatsen 28 kg tarwe over 100 km

5 Fase 22 Levering water Drinkwaterbereiding en levering is nog pm. Fase 23 Bakken Recept voor een tarwebrood: 500 gram bloem 5 gram gist 10 gram zout 03 liter lauw water. Bakken in oven op T = 493 K gedurende 40 minuten. Eén brood heeft massa m brood = 07 kg. Voor 39 kg brood gebruikt de bakker 28 kg tarwemeel en 11 liter water Voor het kneden van het deeg nam Helder hetzelfde energiebedrag als voor het malen Voor de benodigde energie voor het bakken schatte Helder de warmtecapaciteit van het beslag op de helft van die van water of C deeg = 2000 J/ K.kg deeg dat is inclusief warmteverlies oven. Het bakken gebeurt bij oventemperatuur 496 K Benodigde bakenergie voor het bakken van 39 kg tarwebrood is C deeg. m brood ΔT = = kj. Totaal benodigde electrische energie kneden en bakken is = kj. Met KT 3 en WT 1: Recept & bereiding Δ KT 1.3 verbranding 1 kg steenkool geeft kj WT 3.1 winnen 1 ton steenkool CT 5.23 energie bakken 39 kg tarwebrood Door het bakproces verandert het beslag in brood dit vormingsproces voorlopig PM. Fase 24 Verplaatsen naar Helder Helder haalt het brood op de fiets. Voorlopig pm. Fase 26 Verrichten menselijke arbeid Idem.