Tweede schoolexamen toegepaste natuurkunde AOG1 Datum: 25 maart 2009 Bladen: 2 Bijlagen: 2 Opgaven: 6 Correctie: J. Ditmar

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Tweede schoolexamen toegepaste natuurkunde AOG1 Datum: 25 maart 2009 Bladen: 2 Bijlagen: 2 Opgaven: 6 Correctie: J. Ditmar"

Rosa Mulder
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 i en ee l an weee schoolexamen toegeaste natuukune AOG BA3- Datum: 5 maat 009 Blaen: Bijlagen: Ogaven: 6 Coectie: J. Ditma Hulmielen : ekenmachine Waaeing : zie kantlijn, 0 unten vooaf Een om omt 900 lite wate e kwatie uit een sloot via een slang met een inwenige iamete van 3 cm. Aan het eine van e slang is een kaan bevestig met een inwenige iamete van cm. (3) a) Beeken het volumeebiet q V in m³/s (9) b) Met welke snelhei velaat het wate e kaan? (3) c) Wat is het massaebiet q M in kg/s? We omten wate 0 m omhoog oo een stalen buis met een iamete van 3 cm. O ie hoogte heeft e vloeistof een uitstoomsnelhei van 3 m/s uit een venauwe buisoening met een iamete van cm. (5) Hoe goot moet e uk o e vloeistof aan het begin zijn als e buitenuk 00 kpa beaagt? We vewaalozen e veliezen in e buis. 3 In e buis van 0 m lengte uit ogave ) bevinen zich twee bochten van 90 en één haakse bocht. (5) Beeken nogmaals e uk o e vloeistof aan het begin als we e wijvingsveliezen niet vewaalozen. 4 In een ketel wot wate vewam. De koeen ketelwan is 0 mm ik. De temeatuu van e vebaningsgassen is 875 C. O e ketelwan bevint zich een laagje oet van,5 mm ikte, tewijl in e ketel e wan beekt is met een laagje ketelsteen van 3 mm ikte. (5) Beeken het temeatuuveval e mateiaallaag o het moment at e temeatuu van het wate 00 C beaagt. Exta gegevens : oet = 0, W/m²K ; ketelsteen =,3 W/m²K weee eelexamen toegeaste natuukune AOG 009 Blz van 4

2 5 Een buitenwanconstuctie is van binnen naa buiten ogebouw uit een laag ginbeton van 05 mm ikte, een laag mineale wol van 70 mm ikte en een laag gevelklinkes van 05 mm ikte. De binnentemeatuu is 4 C tewijl e buitentemeatuu -6 C beaagt. Beaal: (7) a) het wamtevelies e m in 6 uu oo eze constuctie bij e gegeven omstanigheen. (8) b) e vie gensvlaktemeatuen. 6 Een wan bestaat van binnen naa buiten uit een laag ginbeton van 5 mm ikte en een laag olystyeen van 45 mm ikte. De binnen- en buitentemeatuen beagen esectievelijk 0 C en -3 C. (7) a) Beeken e wamtestoom e m oevlak en (8) b) Beeken e temeatuu o het gensvlak van het ginbeton en e olystyeenlaag. Exta gegeven : olystyeen = 0,035 W/m²K Veel succes! weee eelexamen toegeaste natuukune AOG 009 Blz van 4

3 Bijlage Fomules en tabellen stomingslee Getal van Reynols Re = v / = v / ( laminaie stoming als Re < 30 ) Kinematische viscositeit = / ( = ynamische viscositeit ) Continuïteitsvegelijking q V = A v = A v (q V = volumeebiet in m³/s) Wet van Benouilli + g h + ½ v = + g h + ½ v Wet van oicelli v k g h k 0 h (k = contactiefacto, ligt tussen 0 en afhankelijk van vom oening) Ventuimete = ½ ( v - v ) Pitot-buis = ½ v Voo e beekening van het wijvingsvelies in een one leiing gelt e fomule: l W f v Daabij is f een wijvingsconstante ie van e soot leiing en e vloeistof afhangt, l is e lengte van e leiing, e iamete, e sootelijke massa en v e snelhei van e vloeistof. De volgene tabel geeft een aantal waaen voo f: Leiingmateiaal en vloeistof koeen buis (0 mm Ø) met wate 0,07 koeen buis (30 mm Ø) met wate 0,00 stalen buis (0 mm Ø) met wate 0,09 stalen buis (30 mm Ø) met wate 0,0 lastic slang (75 mm Ø) met wate 0,0 ubbeen slang (75 mm Ø) met wate 0,0 f Aenages zoals bochten en afsluites veoozaken natuulijk ook wijvingsveliezen. Een meoe om eze te beekenen is het meetellen van een equivalente lengte: Aenage Equivalente lengte bocht van 45º (a) bocht van 90º (b) haakse bocht (c) -stuk () schuifafsluite ( /4 oen) schuifafsluite ( / oen) schuifafsluite ( 3/4 oen) 5 x iamete 40 x iamete 60 x iamete 60 x iamete 800 x iamete 00 x iamete 40 x iamete a b c weee eelexamen toegeaste natuukune AOG 009 Blz 3 van 4

4 Bijlage Fomules en tabellen wamteoveacht Q A t wamteoveacht in J (Joule) Q t wamtestoom in W (Watt = Joule/sec) emische weestan mateiaallaag in m K/W ov ovegangsweestan tussen twee meia in m K/W mateiaal in kg/m 3 in W/mK koe aluminium mame 750,3 gevelklinkes 00 0,8 kalkzansteen 000,0 isolatiesteen 000 0,30 ginbeton ,3-,9 gasbeton ,7-0,6 gislaten ,7-0,46 glas 500 0,8 mineale wol ,035-0,04 cementleiste 900 0,95 gisleiste 300 0,5 tegels ,8-, kuk ,04-0,046 vezellaat ,08-0, hahout 800 0,7 zachtboa ,08 saanlaat ,0-0,9 hae kunststoffen , kunststofschuimen ,035 PUR souwisolatie 0-5 0,045 lucht,3 0,05 Wamteoveachtscoëfficient naa vast meium meium in W/m K stilstaane lucht -8 stomene lucht 0-00 stomen wate koken wate conenseene wateam Souwen: Voo veticale, niet of zwak geventileee souwen met een beete tot 50 mm gebuiken we een wamteweestan souw van 0,7 m K/W. Voo goe geventileee souwen gelt een waae van 0,09 m K/W. Staling: mateiaal (ichtwaae) aluminiumfolie 0, gewalst laatstaal 0,65-0,70 glas 0,94 aie 0,95 witte vef, hoogglans 0,9 zwate vef, mat 0,97 staling = A z ( 4 4 ) A = oevlakte in m² = emissiecoëfficiënt, zie tabel links z = 5, W/m K en in K!!! (K = ºC + 73) weee eelexamen toegeaste natuukune AOG 009 Blz 4 van 4

5 Uitwekingen tweee schoolexamen toegeaste natuukune AOG a) q v = 900 l/kwatie = 0,00 m³/s (beenk at lite = m³) 0,00 b) qv A v 0, , 0 v v, 73 m/s 4 0,0 c) q m = q v q m = 000 0,00 = kg/s + g h + ½ v = + g h + ½ v Gegeven: =000kg/m ;g=0 m/s ; h =0m; =0 Pa ; h =5m; v =3m/s 3 5 A v =A v 0,03 v = 0,0 3 v =,3333m/s 4 4 Nu alles invullen in e wet van Benouilli om te beekenen: ,036 0 Pa = 3,036 ba + ½ 000,3333 = ½ ½ ½ 000, l W f v 3 Gegeven: f 0,0; 0,03m; 000 kg/m ; v,3333m/s l = , ,03 = 4, m 4 W 0,0 000,3333, Pa 0,5774 ba 4, 0,03 inclusief wijvingsveliezen : 3, ,5774 3,938 ba Uitwekingen tweee schoolexamen toegeaste natuukune AOG 009 Blz van 3

6 4 ov(gas) oet koe ketelsteen ov(wate) 0,005 0,0 0, , 370, , , Km /W, omat we mogen stellen at A= volgt A = 94 W oet = (oet) , C 0,005 oet 0, oet 0,005 0, koe koe 0,0 0,0 (koe) koe 370 = ,5659 C 370 ketelsteen ketelsteen = 94 0,003 (ketelsteen) ketelsteen 9,3 4 4,93 C 0,003,3 5a ovi ginbeton mineale wol gevelklinkes ove 0,05 0,07 0,05 5,6 0,0375 0,8 55, 87 Km /W A t Q= Q J (6 3600) 30,87 5b, omat we mogen stellen at A= volgt A 30,87 3,48 W 3,48 3,48, 696 C ovi ovi ovi 5 ovi 5 De genslaagtemeatuu aan binnenzije ginbeton beaagt 4, 696,370 C Uitwekingen tweee schoolexamen toegeaste natuukune AOG 009 Blz van 3

7 ginbeton ginbeton 3,48 3,48 0,8683 C ginbeton 0,05,6 0,05 ginbeton,6 De genslaagtemeatuu tussen ginbeton en mineale wol beaagt,370 0,8683 0,507 C mineale wol mineale wol 3,48 3,48 4,543 C mineale wol 0,07 0,0375 0,07 mineale wol 0,0375 De genslaagtemeatuu tussen mineale wol en gevelklinkes beaagt 0,507 4,543-4, 0359 C De genslaagtemeatuu aan buitenzije gevelklinkes beaagt -4, ,48-5, 766 C 0,05 0,8 6a ovi ginbeton olystyeen ove 0,5 0,045 5,6 0, ,5758,5758 Km /W A = 4,5960 W 6b A ovi ginbeton = 4,5960 (ovi+ginbeton) ovi ginbeton 0,5 5,6 ovi ginbeton 0,5 5,6 4,5960 ( ) 3,9683 C gensvlaktemeatuu tussen ginbeton en olystyeen beaagt 0 3,9683 6,037 C Uitwekingen tweee schoolexamen toegeaste natuukune AOG 009 Blz 3 van 3

Vergelijkbare documenten

Voor de warmteoverdracht Q van punt A naar punt B geldt de formule:

Voor de warmteoverdracht Q van punt A naar punt B geldt de formule: Wamteovedacht 6. Wamteovedacht Onde wamteovedacht wodt bedoeld de ovegang van enegie onde invloed van een tempeatuuveschil. Zolang een tempeatuuveschil aanwezig is zal wamte in een bepaalde ichting stomen,