Vwo 4 Hoofdstuk 4 oefentoetstoets
Pagina 1 van 2
Opgave A
Een doorzonwoning heeft twee grote ramen van ieder 3,55 bij 1,80 m. De ramen zijn van enkel glas gemaakt. Je wilt de ramen vervangen door ramen met dubbel glas met daartussen 12 mm argon of lucht. Je wilt de warmtestroom zo laag mogelijk krijgen.
1 2p Leg uit welk van de twee gassen je dan het beste kunt gebruiken.
Het gemiddelde temperatuurverschil tussen binnen en buiten over een heel jaar is 8,9 °C.
2 3p Bereken de warmtestroom door de ramen met dubbel glas als je argon als gas gebruikt.
Een ander type dubbel glas zorgt voor een vermindering van de warmtestroom ten opzichte van het enkele glas van 1,7 kW.
3 4p Bereken hoeveel m3 Gronings aardgas je per jaar bespaart met dat andere type dubbel glas.
Opgave B
In figuur 1 staat een (spanning, rek)-diagram van een stalen kabel.
Figuur 1
4 2p Koppel de letter A t/m E uit figuur 1 aan de volgende begrippen: plastische vervorming, elastische vervorming, evenredigheidsgrens, vloeispanning en insnoering.
Aan deze stalen kabel met een diameter van 1,6 cm hangt een auto van 1200 kg.
5 4p Bereken de spanning in de kabel.
Vwo 4 Hoofdstuk 4 oefentoetstoets
Pagina 2 van 2
Opgave C
Het Australische bedrijf EnviroMission wil een zonnetoren bouwen met een hoogte van één kilometer. Zie figuur 2.
Figuur 2
De toren heeft een diameter van 130 m en staat boven op een cirkelvormige glazen plaat. Deze heeft een diameter van 5,0 km en bevindt zich enkele meters boven de grond.
De zon verhit de lucht onder de plaat waardoor deze gaat stromen en via een gat in de glazen plaat de toren in gaat.
In de toren wordt de bewegingsenergie van stromende lucht met behulp van turbines omgezet in elektrische energie.
De zonnecentrale krijgt volgens EnviroMission een vermogen van 200 MW en een jaarlijkse energieproductie van 700 GWh.
6 3p Bereken hoeveel uur de centrale volgens EnviroMission gemiddeld per dag in werking zal zijn.
Ten behoeve van rekenmodellen gaat EnviroMission uit van het volgende:
• Onder de glazen plaat zit 4,3⋅107 kg lucht.
• Midden op de dag is de intensiteit van de zonnestraling die op de plaat valt 1,3 kWm−2.
• 80% van deze straling komt ten goede aan het opwarmen van de lucht.
7 4p Bereken de temperatuurstijging per minuut van de lucht onder de plaat als deze stil zou staan en geen warmte afstaat aan de omgeving. Het ontbreken van glas op de plaats van de toren mag buiten beschouwing worden gelaten.
8 3p Geef in figuur 2 met pijlen aan hoe de lucht in en om de installatie gaat stromen. Geef hierbij een uitleg.
