Vwo 4 Hoofdstuk 4 oefentoets Uitwerkingen

Vwo 4 Hoofdstuk 4 oefentoets Uitwerkingen

Pagina 1 van 3

Opgave A

1 In BINAS tabel 12 vind je dat de warmtegeleidingscoëfficiënt van argon 16·10⁻³ Wm⁻¹K⁻¹ is en die van lucht 24·10⁻³ Wm⁻¹K⁻¹. Om de warmtestroom zo laag mogelijk te krijgen, kun je dus het beste argon gebruiken.

1p Opzoeken warmtegeleidingscoëfficiënten van argon en lucht 1p Consequente conclusie

2 Voor de warmtestroom door het argon geldt P A T

 ^d

  

De oppervlakte van beide ramen is gelijk aan 2 × 3,55 × 1,80 = 12,78 m².

 = 16·10⁻³ Wm⁻¹K⁻¹ (Binas tabel 12)

T = 8,9 °C d = 12 10⁻³ m

Hieruit volgt P = 151,66 = 1,5·10² W 1p Gebruik van P A T

 ^d

   met  = 16·10⁻³ Wm⁻¹K⁻¹ 1p Berekenen van A

1p Completeren van de berekening 3 Er geldt: P Q

t



 P = 1,7·10³ W

t = 3600 × 24 × 365 = 3,1536·10⁷ s

De totale hoeveelheid energie die je per jaar bespaart, is Q = 5,36·10¹⁰ J.

Uit BINAS tabel 28B volgt voor de stookwaarde van Gronings aardgas 32·10⁶ Jm⁻³. Je bespaart dus 5,36 10₆¹⁰ 1675m 1,7 10 m^{3 3 3}

32 10

   

 1p Gebruik van P Q

t



 met P = 1,7·10³ W 1p Berekenen van t in s

1p Opzoeken stookwaarde Gronings aardgas 1p Compleren van de berekening

Opgave B

4 plastische vervorming = C; elastische vervorming = D; evenredigheidsgrens = B;

vloeispanning = A; insnoering = E Maximaal 2p. Per fout antwoord 1p eraf.

5 Voor de spanning in de kabel geldt F

 A

De kracht die op de kabel werkt, is gelijk aan de zwaartekracht Fzw op de auto.

Voor de zwaartekracht op de auto geldt F_zw  m g 1200 9,81 11772N  Voor de oppervlakte van de doorsnede van de kabel geldt

2 2 2 4 2

1 1 (1,6 10 ) 2,01 10 m

4 4

A d    ^   ^

Hieruit volgt voor de spanning ¹¹⁷⁷²₄ 58567164,18N m ² 5,9·10 Nm^{7 2} 2,01 10

F A

 

    

 

1p Inzicht dat F op kabel gelijk is aan Fzw

1p Berekenen van Fzw

1p Berekenen van A

1p Completeren van de berekening

Vwo 4 Hoofdstuk 4 oefentoets Uitwerkingen

Pagina 2 van 3

Opgave C

6 Er geldt: P Q t

 P = 200·10⁶ W 

Q = 700·10⁹ Wh.

Gemiddeld aantal uren per jaar in werking t = 3500 h

Gemiddeld aantal uren per dag in werking is 3500 9,589 9,59 h

365  

1p Gebruik van P Q t



 met Q = 700·10⁹ Wh 1p Juiste verwerking van de factor 365 1p Completeren van de berekening 7 Er geldt: P  I_zonA

 = 80 % = 0,80 Izon = 1,3·10³ W/m² A = ·r²

r = 5000 / 2 = 2500 m A = 1,9635·10⁷ m² P = 2,042·10¹⁰ W Er geldt: P Q

t





t = 60 s

Q = 1,2252·10¹² J Er geldt: Q m c t  

m = 4,3⋅10⁷ kg c = 1,0⋅10³ Jkg⁻¹K⁻¹

T = 28,49 = 28 K

1p Inzicht dat P  I_zonA met A = ·r² 1p Gebruik van P Q

t





1p Gebruik van Q m c t   met c = 1,0⋅10³ Jkg⁻¹K⁻¹ 1p Completeren van de berekening

8 Zie figuur 1

Figuur 1

Vwo 4 Hoofdstuk 4 oefentoets Uitwerkingen

Pagina 3 van 3

Uitleg:

Door het verwarmen zet lucht uit. Hierdoor wordt de dichtheid kleiner dan de dichtheid van koude lucht. De warme lucht gaat daardoor opstijgen (door de toren). Onder de glazen plaat ontstaat dan een lage druk. Daardoor zal er lucht vanuit de omgeving onder de glasplaat worden gezogen.

1p Tekening met pijlen voor de stroomrichting onder glasplaat en in de toren 1p Tekenen van pijlen buiten de zonnetoren

1p Inzicht dat de dichtheid van warme lucht kleiner is dan de dichtheid van koude lucht en dat de warme lucht hierdoor omhoog gaat.