warmteberekeningen

N stelde deze vraag op 05 maart 2024 om 15:37.

Dit is de vraag:
Thijs heeft een zwembad van natuursteen. Op een onbewolkte dag besluit Thijs te gaan zwemmen. Het zwembad is 5,10 m lang, 2.43 m breed en 1.45 m diep. Het waterpeil bevindt zich 18cm onder de rand.

Bereken hoeveel warmte nodig is om het zwembadwater 1,0 graden celsius op te warmen.

De temperatuur van het water is 17 Graden Celsius. Het water is hem iets te koud. Het vermogen van de zon op het water van het zwembad bedraagt die dag gemiddeld 1.2 kW/m2. Die dag schijnt de zon 3.0 uur lang op het zwembad.

 

Bereken de temperatuur van het water aan het einde van de dag.

Als je de eerste vraag niet hebt gebruik, Qzwembadwater= 65 x 10^6 J per graden celsius

Stijn gaat na het zwemmen lekker zonnen. Door de zon droogt hij dan van zelf af. Hij kan kiezen om op het natuurstenen vloer naast het zwembad te gaan liggen of op een houden ligbedje.

Leg aan de hand van een stofeigenschap uit welke an de twee ondergronden warmer aan zou voelen.

Van het vermorgen van de zon gaan er 955W naar het lichaam van stijn. Na 8,3 min is hij helemaal droog. De verdampingswarmte is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 kg van een vloeistof te verdampen. 

Zoek in de binas de verdampingswarmte van water op en bereken hoeveel kg vocht is verdampt tijdens het zonnen.

Reacties

Theo de Klerk op 05 maart 2024 om 15:59
En wat zijn jouw vermoedelijke antwoorden? Want dit forum is geen digitaal antwoordenboekje.
Jan van de Velde op 05 maart 2024 om 16:01
dag N,

Niet gelijk "moeilijk"gaan roepen hoor.

Maar, zoals we hier altijd doen, we zijn geen digitaal uitwerkingenboekje.
Vertel ons eens, en laten we dat eerst beperken tot die eerste vraag, wat je wèl kunt en wel snapt, reken eens tot zo ver, en vertel dan waar jij op vastzit, wat je probleem is.. 

Dan helpen wij jou daarna om jouw probleem met dit sommetje op te lossen. 

Denk erom, veel berekeningen gaan in stappen, niet alles hoeft in één formule te worden afgewerkt, en elke correcte stap levert punten op.

Groet, Jan
N op 05 maart 2024 om 18:23
Hoi,

Ik snap de eerste twee al wel. Hiervan heb ik het antwoord al, maar ik snap niet hoe ik de laatste twee moet beantwoorden helaas.

de antwoorden van de eerste twee vragen zijn te zien in het bestanden die ik heb verstuurd
Theo de Klerk op 05 maart 2024 om 19:40
De vragen heb je dus niet zelf beantwoord maar domweg uit een antwoordenboekje gecopieerd. Snap je wat daar staat? Dan moeten de overige vragen toch ook geen probleem zijn. En zo wel: vanaf waar kun je niet verder?
N op 05 maart 2024 om 20:15

Hoi meneer de Klerk,
Ik snap de eerste twee opdrachten wel nadat ik het goed heb bekeken van hoe en wat, maar ik snap de laatste twee opdrachten niet. 
Bij de vraag:

Leg aan de hand van een stofeigenschap uit welke van de twee ondergronden warmer aan zou voelen.

Ik dacht misschien dat het te maken heeft met warmtegeleidingscoëfficiënt, maar ik zou niet weten hoe de ene warmer aanvoelt dan de ander. Misschien kan ik opzoeken in de binas tabel 11 of hout een hogere warmte geleidingscoefficient en dat antwoord bepaalt welke warmer is dan de ander?

Met de tweede vraag: Zoek in de binas de verdampingswarmte van water op en bereken hoeveel kg vocht is verdampt tijdens het zonnen.

Ik denk dat je de formule 

Q= c x m x delta t  moet gebruiken 

maar ik loop gewoon vast en wat ik hier moet doen bij de twee vragen 
kunt u daarbij helpen?

 

 

Theo de Klerk op 05 maart 2024 om 21:11
Een antwoord zien en dan zeggen "oh ja, logisch" is niet hetzelfde als daadwerkelijk begrijpen. Net als in de klas kun je een leraar misschien helemaal volgen in zijn redenatie ("logisch") maar als je het dan zelf moet herhalen of via een sommetje moet toepassen, dan komt pas naar voren of je het ook echt snapt. Dus hoe zit dat bij jou?

Wat betreft je vraag:
Warmtegeleiding is de doorgifte van energie. Dus op zich geen gek idee. Als die doorgifte hoog is betekent het dat als je een warm lichaam er tegenaan duwt dat dat lichaam snel kan afkoelen als de warmte wordt doorgegeven (naar het koudere uiteinde/zijde).

Het opsparen van energie wordt bepaald door de soortelijke warmte: hoe hoger die is, hoe langer het duurt dat zoiets echt opwarmt maar als het eenmaal warm is, blijft het dat ook lang omdat er heel veel energie uit moet verdwijnen. De oosteuropese tegelkachels (Duitse Kachelofen) duren lang om op te warmen maar geven daarna een avond lang warmte af terwijl ze zelf langzaam afkoelen.

Zoeken we in BiNaS wat representatieve "orde grootte" waarden op (want een beetje anders afhankelijk van wat voor soort hout of steen):

hout     soortelijke warmte  2500 J/(kgK)     geleidingscoeff  0,4 W/(mK)
steen                                    750                                            0,8

Als de zon een poosje heeft geschenen en energie op hout en steen heeft overgedragen (evenveel per oppervlakte) welk van die materialen is dan het meest in temperatuur gestegen?
N op 05 maart 2024 om 21:36

Dus dan is hout het meest in temperatuur gestegen? 

En u zei bij warmtegeleiding coëfficiënt koelt het juist af bij een hoge geleidingscoëffient en bij soortelijke warmte duurt het wel lang maar blijft het ook heel lang warm
Dus dan denk ik dat hout het antwoord is op de vraag

Theo de Klerk op 05 maart 2024 om 21:56
Om een kilogram hout 1 graad op te warmen is 2500 J nodig.
Voor een kilogram steen is 750 J nodig.

Wat warmt nu het meest op?
N op 05 maart 2024 om 22:10
Oh wel steen want dat gaat sneller en is minder voor nodig
N op 05 maart 2024 om 23:06

meneer kunt u mij ook helpen met die laatste vraag en dan stop ik beloof ik 

Van het vemorgen van de zon gaan er 955W naar het lichaam van stijn. Na 8,3 min is hij helemaal droog. De verdampingswarmte is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 kg van een vloeistof te verdampen. 

Zoek in de Binas de verdampingswarmte van water op en bereken hoeveel kg vocht is verdampt tijdens het zonnen.

In binas tabel 11 staat dat water een verdampingswarmte heeft van 2,26 x 106 J/kg

Kan je dan niet met de formule Q= cmΔt berekenen, ik denk van niet want Q is soortelijke warmte ik snap er helemaal niks meer van

Theo de Klerk op 06 maart 2024 om 00:30
955 W = 955 J/s wordt door Stijns lichaam opgenomen om het badwater te verdampen.
Dat opdrogen duurt 8,3 minuten. Hoeveel energie is er dus in totaal gebruikt en door de zon geleverd?

In Binas zie je dat water een verdampingswarmte heeft van 2,26 . 106 J/kg. Dus elke kilogram gebruikt 2,26 . 106 J. Je hebt al uitgerekend hoeveel energie de zon in 8,3 minuten gaf aan Stijn. Hoeveel kg water kan daarmee dan verdampt zijn?
N op 06 maart 2024 om 08:44
8,3 min = 498s

om aan het aantal kg water te komen moeten we toch

E= p x t

955 x 498 = 475,59 kJ

dit antwoord deel je door de verdampingswarmte

475,59 / 2,26 . 10 ^6 ≈ 0,2101 kg

dus ongeveer 0,2101 kg is verdampt 

klopt dit?
Theo de Klerk op 06 maart 2024 om 09:21
Helemaal goed. Het is niet zo moeilijk - niet meteen schrikken en even de situatie voorstellen en denken "wat weet ik al?"

En qua nauwkeurigheid: 8,3 minuten zou ook 8,25 of 8,35 minuten kunnen zijn. 2 cijfers zijn maar gegeven. Na alles door te rekenen is het eindantwoord ook maar in 2 cijfers nauwkeurig. 0,21 volstaat.
N op 06 maart 2024 om 09:27
Dankjewel!

fijne dag

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)