Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 11 Stoffen en materialen ( ) Pagina 1 van 6

Vergelijkbare documenten
Stevin havo deel 3 Uitwerkingen hoofdstuk 4 Stoffen en materialen ( ) Pagina 1 van 7. 1 a dalen b kinetische 2 a 0 K = 273 ºC 0 ºC = 273 K

1 Warmteleer. 3 Om m kg water T 0 C op te warmen heb je m T 4180 J nodig Het symbool staat voor verandering.

Droogijs. IJskappen Antarctica smelten ongelooflijk snel Bron: www. metrotime.be

Uitwerkingen Basischemie hoofdstuk 1

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 6 Energie en arbeid ( ) Pagina 1 van 10

Stevin havo deel 2 Uitwerkingen hoofdstuk 2 Warmte ( ) Pagina 1 van 7

schematische doorsnede van de wand van een oven Filmlaagjes zijn dunne (laminaire) laagjes lucht voor, direct tegen de wand

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

Hulpmiddelen: Niet grafische rekenmachine, binas 6 de druk. Let op dat je alle vragen beantwoordt.

Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 14 Straling van sterren ( ) Pagina 1 van 6

Thema 2 Materiaal uit de natuur

Samenvatting Natuurkunde Verwarmen en isoleren (Newton)

Hulpmiddelen: Niet grafische rekenmachine, binas 6 de druk. Let op dat je alle vragen beantwoordt.

Samenvatting Natuurkunde hoofdstuk 4

Naam: Klas: PROEFWERK WARMTE HAVO

Oefenopgaven havo 5 et-4: Warmte en Magnetisme Doorgestreepte vraagnummers (Bijvoorbeeld opgave 2 vraag 7) zijn niet van toepassing.

De massadichtheid, dichtheid of soortelijke massa van een stof is de massa die aanwezig is in een bepaald

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 4 Hefbomen en vervormingen ( ) Pagina 1 van 9

Stevin havo deel 1 Uitwerkingen hoofdstuk 6 Stroom, spanning en weerstand ( ) Pagina 1 van 16

2 Van 1 liter vloeistof wordt door koken 1000 liter damp gemaakt.

Stevin havo deel 2 Uitwerkingen hoofdstuk 1 Energie en arbeid ( ) Pagina 1 van 11

Benodigdheden bekerglas, dompelaar (aan te sluiten op lichtnet), thermometer, stopwatch

Vraag Antwoord Scores

Eindexamen havo natuurkunde pilot II

5 Formules en reactievergelijkingen

H7 werken met stoffen

Eindexamen natuurkunde pilot havo I

Opgave 1 Een ideaal gas is een gas waarvan de moleculen elkaar niet aantrekken en bovendien als puntmassa s opgevat kunnen worden.

Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 15 Quantumwereld ( ) Pagina 1 van 8

TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA. Dinsdag 25 oktober

Tentamen Warmte-overdracht

Of het nu gaat om elektrische stroom, een waterstroom of een warmtestroom: in het algemeen heb je om stroom te krijgen een drijvende kracht nodig.

Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 10 Elektromagnetisme ( ) Pagina 1 van 9

Bereken de verhouding massa van het water van het mengsel bij t = 0 s. massa van het ijs

Begripsvragen: Materie

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 3 Vectoren en hefbomen ( ) Pagina 1 van 14

( ) -grafiek. blijkt dat de richtingscoëfficiënt: θ 1

ρ ρ koper = Ωm (tabel 8 van Binas)

Is de pinda een energiebron? Zo ja, hoeveel energie bevat de pinda dan?

Eindexamen natuurkunde pilot havo II

STOFFEN & WARMTE HAVO

Uitwerkingen VWO deel 1 H2 (t/m par. 2.5)

Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 11 Inductie ( ) Pagina 1 van 5

Opgave 1 Afdaling. Opgave 2 Fietser

Materie Harde-bollenmodel

Examen HAVO. natuurkunde (pilot) tijdvak 2 woensdag 22 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Vraag Antwoord Scores. Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag wordt 1 scorepunt toegekend.

Theorie: Temperatuur meten (Herhaling klas 2)

Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 11 Inductie ( ) Pagina 1 van 5

Stevin vwo deel 2 Uitwerkingen hoofdstuk 2 Energie en warmte ( ) Pagina 1 van 13

Kunnen we op basis van dit eenvoudige model de verschillende fasen en faseovergangen verklaren?

natuurkunde havo 2019-II

4VMBO H2 warmte samenvatting.notebook September 02, Warmte. Hoofdstuk 2. samenvatting. Vaak zetten we Chemische energie om in Warmte

DEZE TAAK BESTAAT UIT 36 ITEMS.

3 niet expliciet genoemd in eindtermen Verklaar het verschijnsel diffusie met de moleculaire theorie.

Advies Ontwerp Levering Installatiepartners Inbedrijfstelling

Oplossing oefeningen. Deel 1: Elektriciteit

Q l = 23ste Vlaamse Fysica Olympiade. R s. ρ water = 1, kg/m 3 ( ϑ = 4 C ) Eerste ronde - 23ste Vlaamse Fysica Olympiade 1

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 4

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1.1 t/m 1.4

En wat nu als je voorwerpen hebt die niet even groot zijn?

[Samenvatting Energie]

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 8 Radioactiviteit ( ) Pagina 1 van 10

2 VWO 2 HAVO Oefenstof dichtheid.

aluminium 2,7 0, ,024 ijzer 7,9 0, ,012

1a Een hoeveelheid stof kan maar op één manier veranderen. Hoe?

aluminium 2,7 0, ,024 ijzer 7,9 0, ,012

Stoffen en Reacties 2

ALGEMEEN 1. De luchtdruk op aarde is ongeveer gelijk aan. A 1mbar. B 1 N/m 2. C 13,6 cm kwikdruk. D 100 kpa.

Vlaamse Fysica Olympiade Eerste ronde

MAVO-D II. Donderdag 13 junj, uur. Dit examen bestaat uit elf opgaven Bijlage: 1 antwoordblad

Tentamen Warmte-overdracht

HEREXAMEN EIND MULO tevens IIe ZITTING STAATSEXAMEN EIND MULO 2009

i-q s m Ze geeft de warmtehoeveelheid aan die nodig is om de eenheidsmassa van de stofte doen smelten.

Samenvatting NaSk Hoofdstuk 3 en 4

aluminium 2,7 0, ,024 ijzer 7,9 0, ,012

Fasen: de die toestanden waarin je water (en veel andere stoffen) kunt tegenkomen.

Vraag 1 Vraag 2 Vraag 3 Vraag 4 Vraag 5

Ken en begrijp je energiegebruik Leer om te gaan met de begrippen en eenheden

Stevin havo deel 1 Uitwerkingen hoofdstuk 2 Versnellen ( ) Pagina 1 van 20

In dit document leggen we uit hoe isolatie werkt en hoe INSUL8eco werkt in uw gebouw.

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 10 Zonnestelsel en heelal ( ) Pagina 1 van 10

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 1 Bewegen ( ) Pagina 1 van 15

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk Warmte en temperatuur; het molecuulmodel

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom ( ) Pagina 1 van 16

Klimaatbeheersing (2)

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2005-II

Examenopgaven VMBO-BB 2004

Eindexamen natuurkunde pilot havo II

4.1 Optische eigenschappen

Your Partner in Geo Information Services. Frank De Boeck Commercieel directeur W. Europa EUROSENSE BELFOTOP B.V.B.A.

SCHEIKUNDE VWO 4 MOLBEREKENINGEN ANTW.

Tijdsduur 100 minuten. Deze toets bestaat uit 4 opgaven (55 punten). Gebruik eigen grafische rekenmachine en BINAS toegestaan. Veel succes!

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 2 Twee wetten van Newton ( ) Pagina 1 van 8

1) Stoffen, moleculen en atomen

Havo 5 oefen et

THEORIE UIT EXPERIMENTEN TABELLEN SCIENCE / NATUURKUNDE / SCHEIKUNDE

Rekenen met Energie. Vragen en antwoorden over energie en besparing voor. 5 november Frans Debets.

Transcriptie:

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 11 Stoffen en materialen (2016-06-08) Pagina 1 van 6 Als je een ander antwoord vindt, zijn er minstens twee mogelijkheden: óf dit antwoord is fout, óf jouw antwoord is fout. Als je er (vrijwel) zeker van ent dat een antwoord fout is, stuur dan een riefje naar www.stevin.info. Alvast edankt. Opgaven 11.1 Warmtetransport 1 a dalen kinetische 2 a 0 K = 273 ºC 0 ºC = 273 K 350 ºC = 273 + 350 = 623 K 350 K = 350 273 = 77 ºC 273 C 273 K c ΔT = 50 ºC = 50 K 50 K 3 a De warmte wordt door de metalen munt goed opgenomen en weggeleid, want metalen geleiden de warmte goed. Daarom lijft de temperatuur onder de ontrandingstemperatuur van de stof waarvan de zakdoek is gemaakt. Nu zit er geen isolerend luchtlaagje tussen je hand en je handschoen en zal de warmte uit je hand door geleiding aan de koude omgeving worden afgegeven koude handen. 4 - Geleiding 623 K 77 C 5 a A = 0,20 0,40 = 0,080 m 2, ΔT = 10 ºC en λ glas = 0,9 Wm 1 K 1 (Binas tael 10B) P = λ A ΔT/d = 0,9 0,080 10/0,0030 = 240 W = 0,2 kw A = 12 0,080 = 11,92 m 2, ΔT = 15 ºC en λ vurenhout = 0,4 Wm 1 K 1 (Binas tael 10A) P = λ A ΔT/d = 0,4 11,92 15/0,050 = 1,43 kw = 1 kw 6 a De daken zijn goed geïsoleerd. De uitenkant van het dak heeft een lage temperatuur, dus daar lijft de sneeuw langer liggen. De terrastegels maken contact met de grond die nog niet evroren is, dus daar smelt de sneeuw. c kleinere λ etere isolatie kleinere d nodig. Dus 5x zo kleine c geeft 5x dunnere wand: 1,0/5 = 0,20 m. Een sneeuwlaag evat veel lucht en werkt als een isolerende deken. Dus als er geen sneeuw ligt kan de vorst dieper de grond in komen. 7 a E = P t E = 500 60 = 30 kj 1,00 liter water m = 0,998 = 1,00 kg c w = 4,18 10 3 Jkg 1 K 1 Q (= E) = c w m ΔT 30 10 3 = 4,18 10 3 1,00 ΔT ΔT = 7,17.. ºC T eind = 16 + 7,17.. = 23 ºC ΔT = 100 16 = 84 ºC Q = c w m ΔT = 4,18 10 3 1,00 84 = 351,1.. kj E (= Q) = P t 351,1.. 10 3 = 500 t t = 351,1.. 10 3 /500 = 702,2.. s = 12 min 8 - Ze vormen nu een ol. Een ol heeft verhoudingsgewijs een klein oppervlak ten opzichte van zijn volume A klein, dus P klein de warmte lijft nu eter ehouden 9 a 0,2 kw 1 kw 0,20 m 23 C 12 min c (10 3 Jkg 1 K 1 ) (10 3 kgm 3 ) lood 0,128 11,3 messing 0,38 8,5 nylon 1,7 1,14 melk 3,9 1,02-1,04

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 11 Stoffen en materialen (2016-06-08) Pagina 2 van 6 m = V en Q = c m ΔT lood: m = 11,3 10 3 *1 = 11,3 10 3 kg Q = 0,128 10 3 11,3 10 3 10 = 1,4..*10 7 J = 1 10 7 J messing: m = 8,5 10 3 kg Q = 0,38 10 3 8,5 10 3 10 = 3,2.. 10 7 = 3 10 7 J nylon: m = 1,14 10 3 kg Q = 1,7 10 3 1,14 10 3 10 = 1,9.. 10 7 J = 2 10 7 J 1 10 7 J 3 10 7 J 2 10 7 J 4 10 7 J melk: m = 1,03 10 3 kg Q = 3,9 10 3 1,03 10 3 10 = 4,0.. 10 7 = 4 10 7 J 10 a Q ijzer = Q water (c m ΔT) ijzer = (c m ΔT) water 0,46 10 3 0,040 ΔT ijzer = 4,18 10 3 0,100 (27 15) 18,4 ΔT ijzer = 5016 ΔT ijzer = 5016/18,4 = 272,6.. ºC ΔT ijzer = T vlam 27 T vlam = 299,6.. = 300 C Deze waarde is waarschijnlijk te laag. Het lokje ijzer is al iets afgekoeld, dus wat warmte kwijt, als het in het water gedompeld wordt. De eindtemperatuur van 27 C zou dus wat hoger moeten zijn. Een andere reden voor de te lage waarde is dat tijdens het opwarmen van het water warmte is weggelekt. Dan kom je ook op een te lage eindtemperatuur uit. 300 C

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 11 Stoffen en materialen (2016-06-08) Pagina 3 van 6 Opgaven 11.2 Molecuulmodellen 11 a Tussen de moleculen water zit lege ruimte. Daar was plaats voor de suikermoleculen. Moleculen trekken elkaar aan en die aantrekkende kracht is groter naarmate de moleculen dichter op elkaar zitten. Bij een vaste stof zitten de moleculen dichter op elkaar dan ij een vloeistof. c Moleculen ewegen en stoten elkaar aan. Zo verspreidt de inkt zich door het water. d Moleculen trekken elkaar aan. e Moleculen ewegen sneller als de temperatuur hoger wordt moleculen komen verder van elkaar en zo ontstaat gemiddeld meer ruimte tussen de moleculen het volume wordt groter. 12 a De lucht in de afgesloten spuit wordt verhit moleculen gaan sneller ewegen hardere en meer otsingen tegen de zuiger druk groter zuiger wordt weggeduwd. Er wordt areid op de inhoud van de uis verricht; er wordt dus energie toegevoerd. Het samenpersen van de lucht in de uis geeurt zo snel dat er geen tijd is om de toegevoerde energie af te staan aan de omgeving. De kinetische energie van de moleculen moet dus toenemen hogere temperatuur het papier ontrandt. Q W ij de injectiespuit W Q ij de uis 13 a vloeiaar gas: verdampen gas vloeiaar: condenseren Verdampen werkt verkoelend (denk aan after shave) omdat daar warmte voor nodig is. Die warmte wordt onttrokken aan je lichaam en daardoor koelt het af. 14 a 1 Op t = 0,5 uur: vloeiaar Op t = 4 uur: vast + vloeiaar Op t = 7 uur: vast a 2 stollen a 3 De kruik geeft warmte af, want ij stollen komt warmte vrij. De kruiken met natriumacetaat lijven, vanwege het stolpunt van 60 ºC, veel langer op hogere temperatuur. c Aflezen: T innen = 68 ºC ΔT = 68 64 = 4 ºC λ roestvrijstaal = 50 Wm 1 K 1 (Binas tael 9) en A = 290 cm 2 = 290 10 4 m 2 P = λ A ΔT/d = 50 290 10 4 4/0,0040 = 1450 W E = P t = 1450 60 = 87,0.. kj = 9 10 4 J 9 10 4 J

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 11 Stoffen en materialen (2016-06-08) Pagina 4 van 6 15 a Binas tael 8: metaal c (10 3 J kg 1 K 1 ) (10 3 kg m 3 ) Al 0,88 2,70 Cd 0,234 8,65 Au 0,129 19,3 Fe 0,46 7,87 Cu 0,387 8,96 Hg 0,14 13,5 P 0,128 11,3 Mg 1,026 1,74 Na 1,23 0,97 Ni 0,46 8,90 Pt 0,133 21,5 U 0,116 19,1 Ag 0,24 10,5 Zn 0,386 7,2 c Ja, want de (c)-grafiek daalt. 16 - Ja, want voor sulimeren is warmte nodig. De extra warmte van je hand helpt mee om de allon op te lazen.

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 11 Stoffen en materialen (2016-06-08) Pagina 5 van 6 Opgaven hoofdstuk 11 17 a ΔT = 80 15 = 65 ºC en λ koper = 390 Wm 1 K 1 (Binas tael 8) P = λ A ΔT/d = 390 0,12 65/0,0015 = 2,0 MW c Dit verlies kan nooit zo groot zijn, want het vermogen van een geiser ligt in de orde van tientallen kw. Koper geleidt de warmte erg goed, dus ΔT 0,1ºC 65/0,1 = 560x zo klein P = 2 10 6 /560 = 3,6 kw (Dit is nog aan de hoge kant, gezien het vermogen van de geiser dat ij wordt genoemd. Draai het eens om: ga uit van P = 100 W en ereken daarmee ΔT.) 18 a Uit P = λ A ΔT/d volgt dat λ ΔT/d constant moet zijn, want de warmte gaat achtereenvolgens door de vetlaag en de vacht. (λ ΔT/d) vet = (λ ΔT/d) vacht λ vet (37,0 35,6)/2,0 = λ vacht (35,6 5,0)/7,0 λ vet 0,70 = λ vacht 4,37.. λ vet/λ vacht = 4,37../0,70 = 6,2 De λ vet is 6,2 keer zo groot de extra vetlaag moet 6,2 keer zo dik zijn. 6,2*7 = 43 mm c Een tent (wigwam) om zich te isoleren. 19 a P 1/d als je d groter kiest, wordt P kleiner. Nee, λ is een stofeigenschap. 20 a De temperatuur is constant als P uit = P in, dus ook P uit = 5,0 kw 1 2 c is groot, want ook ij een klein temperatuurverschil stroomt er veel warmte door de wand als het oppervlak groot is. c is klein, want ook ij groot temperatuurverschil stroomt er weinig warmte door de wand als die geïsoleerd is. 2,0 MW 43 mm c 1 3 Puit,glas cglas T 320 (25 15) 3200 3,2 10 W 3,2 kw c 2 Bij constante innentemperatuur geldt Pin Puit,glas Puit,vloer o 5000 3200 cvloer (25 10) 15 cvloer 1800 cvloer 120 W/ C d 1 Puit,glas Puit,vloer d 2 P in 320 (20 10) 120 (20 10) 4400 4, 4 kw 2,0 kw P 4, 4 kw temperatuur daalt. uit Bij constante innentemperatuur geldt P P P in uit,glas uit,vloer 2000 320 ( T 10) 120 ( T 10) 440 T 4400 440 T 6400 T 14,5.. 15 C o 15 C 21 a 1 ΔT = 100 20 = 80 ºC en 1,5 liter water m = 1,5 kg Q = c w m ΔT = 4,18 10 3 1,5 80 = 5,0.. 10 5 J 5,0.. 10 5 /14,7 10 6 = 0,034 kg a 2 c t = 3,0 60 = 180 s P = E/t = 5,0.. 10 5 /180 = 2,8 kw P = λ A ΔT/d Vanwege de grotere A ij de Volcano kettle is P ook groter water kookt eerder Een dompelaar lever in 3,0 min (= 180 s) aan warmte: Q = 300 180 = 54 kj Je het 5,0.. 10 5 /(54 10 3 ) = 9,2.. = 10 dompelaars nodig 22 a Je het alleen last van de lucht direct om je hand heen. Stilstaande lucht isoleert goed. Het metaal van de ovenwand geleidt goed. Je krijgt alle warmte van de oven te verduren. c Saus (water) heeft een grote soortelijke warmte. 34 g 2,8 kw 10

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 11 Stoffen en materialen (2016-06-08) Pagina 6 van 6 d De korst is afgekoeld maar isoleert de waterige inhoud. 23 a 1 kwh = 1000 W 1 h = 1000 J s -1 3600 s = 3,6 MJ 800 J warmte is verliespost E tot = P t = 400 10 = 4000 J E nuttig = 4000 800 = 3200 J = (E nuttig/e tot) 100% = (3200/4000) 100% = 80% c = (0,9 0,4 0,1) 100% = 3,6% 3,6% d E nuttig = 0,93 6,0 10 13 = 5,58 10 13 J E nuttig = P t t = E nutttig/p = 5,58 10 13 /(50 10 6 ) = 1,1.. 10 6 s t = 1,1.. 10 6 /3600 = 3,1 10 2 uur 24-2 6 2 7 Pel Pstr 0,10 110(W/m ) 100 10 (m ) 110 10 W 7 t 1 jaar 3,15 10 s (Zie Binas tael 4) 7 7 16 16 Eel Pel t 110 10 3,15 10 3,465 10 3,5 10 J 6 9 9 Eel ( 3,6 10 )9,62.. 10 9,6 10 kwh 9,6 TWh (T = Tera = 10 12 : zie Binas tael 2) 80% 3,1 10 2 h 3,5 10 16 J of 9,6 TWh 25 - P t = c m T 2 10 3 1 = 4,18 10 3 m 10 m = 4,8 10 2 kg V = 4,8 10 2 L 4,8 10 2 L 26 a P t = c m T 750 t = 4,18 10 3 0,250 (65 15) t = 70 s 70 s P A t = c m T, hierin is A is het wateroppervlak. 150 50 t = 4,18 10 3 (50 2 10 3 ) (20 18) t = 1,1 10 5 s = 31 h (!) 31 h