Havo 4 Hoofdstuk 5 Toets A
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 1
Opgave 1
In Driel wordt een wijk van 370 woningen gebouwd die de warmte van het asfalt van een naburige verkeersweg gebruikt. Deze weg is 5,50 m breed. De gemiddelde eengezinswoning heeft op jaarbasis ongeveer 30 GJ (gigajoule) nodig voor verwarming. De opbrengst van het asfalt is ongeveer 0,75 GJ per vierkante meter per jaar.
naar: Technisch Weekblad, 10 januari 2001
1 3p Bereken de lengte van het wegdek dat nodig is voor de verwarming van deze wijk in Driel.
Het asfalt wordt verwarmd door de straling van de zon. Veronderstel dat op een zonnige middag de gemiddelde warmte van de zonnestraling die per seconde op een vierkante meter asfalt valt, gelijk is aan 6,0.102 J en dat al deze zonne-energie gelijkmatig wordt opgenomen door een laag asfalt van 15 cm dikte.
2 4p Toon aan dat de massa van 1 m2 asfalt van 15 cm dikte gelijk is aan 1,8∙102 kg.
3 3p Bereken de temperatuurstijging van het asfalt na een uur indien er geen warmte aan de omgeving wordt afgestaan.
Opgave 2
Je verwarmt je huiskamer met behulp van een gaskachel. De huiskamer is 5,50 m bij 4,75 m bij 2,60 m. Aan de voor- en achterzijde van de huiskamer zit een raam. In elk raam zit glas van 1,75 m bij 3,50 m. Het glas is gemaakt van gewoon glas en 4,0 mm dik.
Op een dag is de temperatuur in de huiskamer 20,2 °C. Buiten is het 5,7 °C.
4 5p Bereken de warmtestroom door de ramen.
Je besluit om de ramen te voorzien van dubbel glas. Het dubbele glas bestaat uit twee glasplaten van 4,0 mm dik met een tussenruimte van 6,0 mm waarin lucht zit. De warmtestroom is nu kleiner 5 2p Welke vorm van warmtetransport draagt het meest bij aan het afnemen van de
warmtestroom? Licht je antwoord toe.
Er bestaan andere soorten dubbel glas die zorgen voor een nog betere isolatie.
6 2p Noem twee manieren waarop men dubbel glas nog beter isolerend kan maken.
Door het gebruik van dubbel glas is de warmtestroom afgenomen met 14·103 W. Het stookseizoen in Nederland duurt gemiddeld 250 dagen. Gedurende het stookseizoen is het temperatuurverschil tussen binnen en buiten 11 °C.
7 3p Bereken hoeveel m3 Gronings aardgas je hiermee gedurende het stookseizoen bespaart.
Opgave 3
Je verwarmt 300 gram vloeistof. In figuur 1 is de temperatuur van de vloeistof uitgezet tegen de opgenomen warmte.
8 3p Bepaal de soortelijke warmte van de vloeistof.
De proef voer je uit in een joulemeter met een
verwarmingselement. Ondanks het gebruik van de joulemeter vindt er toch nog warmte-uitwisseling met de omgeving plaats.
9 2p Bereken je bij vraag 8 daarom een te hoge of een te lage soortelijke warmte? Licht je antwoord toe.
Figuur 1