1
Analyse van energiesystemen (TB142E)
Werkcollege 1
Lydia Stougie
Sectie Energie & Industrie
Agenda
• Warmte en massabalans in een energiesysteem
• Stoichiometrie
Warmte en massabalans in een
energiesysteem: huishoudelijke boiler
• Het warm water was zojuist op…
… wanneer kan ik weer douchen?
• Welk systeem ligt hierachter?
• Componenten, factoren, inputs en outputs?
• Welke aannames moet je maken voor een schatting?
• Wat moet je weten?
3
Aanpak
• Teken een systeemdiagram
• Maak een lijst met redelijke aannames, op basis van systeemdenken en de gegevens aanwezig
• Maak een schatting, hoe ruw is die?
• Interpreteer de uitkomst
Welke vragen komen in je op?
• Warmt de boiler overdag of alleen ‘s nachts op?
• Wat is de temperatuur van het warme water?
(legionella)
• Hoe efficiënt is de boiler? Hoe oud is die?
• Wat gebeurt er met het overvloedige water bij het uitzetten door de temperatuurstijging?
• Hoe lang wil je douchen?
• Hoeveel water gebruik je met douchen?
5
Benodigde gegevens
• Soortelijke warmte water: 4,186 kJ/(kgK)
Stoichiometrie
• Reactievergelijkingen opstellen
• Rekenen met mol en massa
• Zie ook paragraaf 17.1.2 van het dictaat voor oefenopgaven!
7
Oefening: Mol/massa/reacties
Bij de verbranding van aardgas komt kooldioxide vrij. Neem aan dat aardgas bestaat uit 100% methaan. Andreas
gebruikt 0,34 kg aardgas om te koken.
a) Stel de reactievergelijking op (balanceer deze!) b) Hoeveel mol methaan wordt verbruikt?
c) Hoeveel moleculen aardgas zijn dat?
d) Hoeveel mol CO2 ontstaat er?
e) Welke massa CO2 ontstaat? Hoe verhoudt zich dat tot de massa aan aardgas?
f) Hoeveel kg CO ontstaat er bij de verbranding van 1 kg
Oefening: zwavelzuur-meer
• In de voormalige Sovjet-Unie bevindt zich een meer waarvan het water bestaat uit sterk zwavelzuur
(H2SO4).
• Dit zou tot gips (CaSO4) kunnen worden
geneutraliseerd met calciumhydroxide (Ca(OH)2).
• De totale hoeveelheid H2SO4 in het meer is geschat op 5 miljoen ton;
• Hoeveel hydroxide zou nodig zijn?
