Biobrandstof het berekenen van de vrijgekomen energie als je biodiesel verbrandt met een calorimeter

Wesley stelde deze vraag op 12 januari 2012 om 10:00.

Hallo geïntresseerde,

Ik en mijn mede profielwerkstuk partner zitten met een probleem.

Ons pws gaat over biobrandstof, maar bij ons praktisch onderzoek willen we zelf biodiesel maken en de energie hiervan meten.

Het maken van de biodiesel is al gelukt, maar nu moeten we nog een manier zien te vinden om de energie van de verbranding van biodiesel te meten.

Onze begeleider dacht zelf aan een calorimeter maar we liepen hier al snel op vast. de site die we hadden gekregen was: http://www.physicsclassroom.com/class/thermalP/u18l2c.cfm

We hopen op meerdere mogelijkheden.

alvast bedankt.

gr wesley en geert

Reacties

Jan op 12 januari 2012 om 16:41

Wesley Hekman, 12 jan 2012

Onze begeleider dacht zelf aan een calorimeter maar we liepen hier al snel op vast.

Een betere manier kan ik ook zo gauw niet bedenken. Je zou het in een motor kunnen gooien en dan die motor arbeid laten verrichten ermee, maar ja, dan weet je weer het rendement van je motor niet en zit dat weer in de weg.

Maar hoezo loop je vast op een calorimeting? De enige kunst is om dat zo netjes mogelijk te doen, dwz dat er zo min mogelijk van je verbrandingswarmte ontsnapt naar de omgeving. Het rekenwerk is vrij "basic".

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?showtopic=121459

en vervolg deel 2 voor het ietwat ingewikkeldere spul.

Kom maar af met wat je daar niet van snapt.

In de praktijk zul je met een eenvoudige calorimeter snel serieuzere meetfouten gaan maken. Maar dat is in een PWS geen probleem: laat zien dat je die fouten kunt bediscussiëren en juist daarmee toon je begrip en vaardigheid. En misschien kun je wel aan een bomcalorimeter komen (lab van universiteit of hogeschool in de buurt??) en komen je metingen nog dichter in de buurt van de werkelijkheid.

Groet, Jan

wesley op 12 januari 2012 om 20:20

Hey jan,

Ik heb u antwoord gelezen maar ik begrijp eigenlijk niet hoe we een caloriemeter moeten topassen bij ons experiment, want we hebben onze biodiesel al gemaakt. Om deze te verbranden hebben we een brander met daarboven de maatcilinder met de biodiesel. Er ontstaat door het verhitten van de biodiesel een gas, dit is het gas dat werkelijk een flam vat. (voor het verbranden van onze biodiesel zie deze video: http://www.youtube.com/watch?v=A1__Noh9qgo).

We willen de koffiekop caloriemeter gebruiken. (voor een voor een verdere uitleg hier van zie de site: http://www.physicsclassroom.com/class/thermalP/u18l2c.cfm als u deze site aan het lezen bent komt u waarschijnlijk tegen dat het een engelse site is u moet de site hierbovenstaande dan invullen in google vertalen als u het in het nederlands wilt hebben.

Het probleem is: moeten we de koffiekop caloriemeter, met een statief boven de biodiesel houden die aan het branden om zo de temperatuur te meten van het water dat in de calorie meter zit en deze temperatuur moeten we dan weer omrekenen in energie. Ik heb zelf geen tabel kunnen vinden waarmee je de temperatuur die je hebt verkregen met de caloriemeter kunt omrekenen naar energie J.

Het is voor ons zo moeilijk omdat wij in 5 HAVO zitten en nooit met een caloriemeter hebben gewerkt, of iets dergelijks er over gehad hebben.

Verder heb ik op een bepaalde site gelezen dat je een caloriemeter moet gebruiken, door in het water (dat in de caloriemeter zit) een bepaalde warme vloeistof of vaste stof moet doen, de temperatuur van voor en na vergelijk je dan weer en doormiddel van een formule moet je deze weer omrekenen in energie J. MAAR wij hebben biodiesel die we moeten verbranden en van de verbranding moeten we meten hoeveel energie er vrijkomt. Als je dus een vlam in het water doet dan gaat ie uit, dus we komen niet verder dan dit?????

alvast bedankt voor u reactie en hopelijk komen we er samen zo snel mogelijk uit

gr wesley

Jan op 12 januari 2012 om 20:35

Geinig filmpje.

Je hoeft dit natuurlijk niet per se zo te verbranden als je op dat filmpje doet. Je zou ook een waxinelichtje kunnen pakken in zo'n aluminiumcup, het lontje met lontvoetje voorzichtig uit de waxineklomp te trekken en dat lontje terug in de lege cup te zetten. Giet wat diesel in je cup en dan kun je op die wijze ongetwijfeld je diesel wat gecontroleerder verbranden.

Dan kun je een gewone calorimeter gebruiken.

De theorie en de wiskunde in de link die ik eerder gaf is zeker niet boven HAVO-niveau, (al is warmteleer geen HAVO-examenstof als ik het goed heb) dus mag er van je verwacht worden dat je er voor zo'n PWS induikt en die theorie kunt toepassen op jouw experimenten.

Tegen de tijd dat je gegevens hebt en je berekeningen hebt uitgevoerd mag je je gegevens én berekeningen hier plaatsen, die willen we dan gerust voor je checken.

Groet, Jan

wesley op 13 januari 2012 om 16:14

Maar moet ik de calorie meter dan boven het waxine lichtje houden en dan metingen doen of juist weer niet.

onze leraar dacht aan een spiritus brander misschien ook een idee.

maar we houden u op de hoogte.

Jan op 13 januari 2012 om 18:06

Omdat warme gassen opstijgen is het natuurlijk zinloos om je vlammetje bóven je calorimeter te houden.

Je moet, afhankelijk van wat er op school al beschikbaar is, misschien wel je eigen calorimeter bouwen, die zó in elkaar zit dat je een zo groot mogelijk deel van de warmte uit je verbrandingsgassen kunt overdragen op je water of ander medium waarvan je de temperatuurstijging kunt meten. Iets wat op een zg "vulkaan" lijkt is misschien een idee, zie bijlage voor een dwarsdoorsnede.<

Groet, Jan

wesley op 14 januari 2012 om 15:38

Hey jan,

ik heb de stof die u mij heeft gegeven door gelezen en ben tot een conclusie gekomen om de vulkaan of een dergelijk ontwerp te gebruiken om de temperatuur te meten van onze biodiesel.

in de stof zijn meerder formules gegeven, ik heb het even door gekeken en wij moeten de formule:

Q = C * ΔT gebruiken, omdat de formule van Q = m * C * ΔT afvalt, omdat de biodiesel uit eindelijk verdwijnt dus blijft er weinig massa over.

De warmtecapaciteit van water wordt denk ik gewoon in binas gegeven. Volgende week of eerder hebben we de meetresultaten en conclusies op orde. en kunnen we nagaan of het klopt hoeveel energie er vrij is gekomen.

Wij maken een proef waarbij we echte diesel vergelijken met onze biodiesel in het produceren van energie. Hierbij maken we gebruik van de vulkaan.

alvast bedankt voor de verdere uitleg en theorie.

gr wesley

Jan op 14 januari 2012 om 16:15

Dag Wesley,

Als ik je reactie zo lees heb je een paar dingen niet helemaal goed begrepen.

In je vulkaan ga je een zekere massa water een zeker aantal graden kunnen opwarmen door het verbranden van een zekere hoeveelheid diesel.

met Q= mwater·cwater·ΔT + Cvulkaan·ΔT  bereken je hoeveel warmte (Q) je water opneemt.

Daarna, door die Q te delen door het aantal grammen diesel die je verbrandde krijg je een verbrandingswarmte in J/g . Je zult die massa te verbranden diesel dus wel degelijk netjes moeten meten.

Hierbij ga je overigens te maken krijgen met forse meetfouten: ik vraag me af of je die diesel volledig kunt laten verbranden (dus zonder vorming van roet en CO) en ik weet zeker dat ook die vulkaan geen rendement van 100% zal kennen: altijd beter dan het zomaar onder een kommetje te verbranden, dat wel.

Wat inderdaad wel slim is is om dezelfde meting te doen als vergelijking tussen standaard-diesel en jouw biodiesel. Beide metingen zullen normaal gesproken evenveel last hebben van rendementsverliezen en verliezen door onvolledige verbranding. Als je netjes werkt betekent een 10% hogere temperatuursstijging dan eigenlijk gelijk een 10% hogere verbrandingswarmte, en vermijd je de rendementsproblemen van je verbranding.

Groet, Jan

wesley op 16 januari 2012 om 12:28

Hey Jan,

ik heb u laatste mailtje gelezen, maar de formule vindt ik nogal wazig omdat ik niet snap waarom er in de formule staat:

+ Cvulkaan × ΔT, want je hoeft alleen maar de warmte van het water te meten en niet die van de vulkaan zelf. Als we dus de energie willen berekenen die nodig is om het water in de vulkaan een bepaalde hoeveelheid graden te laten stijgen, moeten we toch alleen deze formule gebruiken:

Q = mwater in piramide × Cwater × ΔT.

alvast bedankt,

gr wesley

wesley op 16 januari 2012 om 12:38

Jan van de Velde, 13 jan 2012

Iets wat op een zg "vulkaan" lijkt is misschien een idee, zie bijlage voor een dwarsdoorsnede.


 

Hey jan,

ik had een vraagje: waarom moet de boven kant van de vulkaan eigenlijk open zijn, want als deze open zou zijn zou het gas eigenlijk meteen verdwijnen, als we het dus dicht maken kan het gas niet weg en hoopt het zich op in de vulkaan. Hierdoor zijn de metingen misschien beter omdat er meer warmte ontstaat, omdat het gas niet kan ontsnappen.

gr wesley

Theo op 16 januari 2012 om 13:00

Maar als het gas zich ophoopt in de "vulkaan" zoals Jan tekende, blijft er dan voldoende zuurstof om de vlam te laten branden? Want de afvalgassen hopen zich dan in de trechter op.

 

Jan op 16 januari 2012 om 16:57

Daar heb je wel gelijk in, maar zónder een afvoer is de kans groot dat je vlam "stikt" bij gebrek aan zuurstof, en dat je warme lucht niet goed langs de wand van je vat stroomt en dus ook niet goed de warmte kan afgeven. Ideaal is een vulkaan niet, maar al  beter dan zomaar een potje boven een vlammetje.

Kijk, het mooiste is een zg "bomcalorimeter". Daarin zitten een kleine hoeveelheid water, pure zuurstof en wat water om de warmte op te nemen. Dat zit allemaal opgesloten in een goed geïsoleerd hogedrukvat. Met een elektrische ontsteking breng je de boel van buitenaf tot ontbranding.

Zoals ik eerder al schreef:

En misschien kun je wel aan een bomcalorimeter komen (lab van universiteit of hogeschool in de buurt??) en komen je metingen nog dichter in de buurt van de werkelijkheid.

Groet, Jan

wesley op 16 januari 2012 om 20:34

Hey Jan,

ik heb eeen vraag over de formule die u mij heeft gegeven, want ik vindt de formule nogal wazig omdat ik niet snap waarom er in de formule staat:

+ Cvulkaan × ΔT,

want je hoeft alleen maar de warmte van het water te meten en niet die van de vulkaan zelf. Als we dus de energie willen berekenen die nodig is om het water in de vulkaan een bepaalde hoeveelheid graden te laten stijgen, moeten we toch alleen deze formule gebruiken:

Q = mwater in piramide × Cwater × ΔT.

Verder heb ik een nieuw idee voor de calorimeter hoe ik die het best kan plaatsen boven de vlam en zo een goede meting kan krijgen, de bijlage komt later nog, omdat het alleen op een tekening staat.

alvast bedankt,

gr wesley

 

Jan op 16 januari 2012 om 21:01

wesley hekman, 16 jan 2012

 ik vind de formule nogal wazig omdat ik niet snap waarom er in de formule staat:

+ Cvulkaan × ΔT,

want je hoeft alleen maar de warmte van het water te meten en niet die van de vulkaan zelf.  

Euhm, die vulkaan zelf zou volgens jou dus geen warmte opnemen uit dat vlammetje? Dat zou wel een slordige verwaarlozing zijn, want als het water 10°C warmer wordt, wordt die calorimeter dat onvermijdelijk ook, want de wand van de calorimeter moet de warmte doorgeven aan het water . En het water was dan, als die calorimeter om een natuurkundig onverklaarbare reden géén warmte had opgenomen, misschien wel 11 of 12°C warmer geworden.

Op zich hoeft dat voor jou nog geen problemen op te leveren. Eerder al zei ik:

  • Wat inderdaad wel slim is is om dezelfde meting te doen als vergelijking tussen standaard-diesel en jouw biodiesel. Beide metingen zullen normaal gesproken evenveel last hebben van rendementsverliezen en verliezen door onvolledige verbranding. Als je netjes werkt betekent een 10% hogere temperatuursstijging dan eigenlijk gelijk een 10% hogere verbrandingswarmte, en vermijd je de rendementsproblemen van je verbranding.

Als je met ongeveer even felle vlammetjes werkt doet een rendementsverlies van je calorimeter door het gat bovenin er ook weinig meer toe voor een correcte conclusie. Je vindt voor de biodiesel misschien een 30% te lage verbrandingswarmte, maar voor je vergelijkingsmateriaal (standaard-diesel) ook. Als jouw biodiesel in jouw test bijvoorbeeld 10% minder presteert dan standaarddiesel, zal hij dus in werkelijkheid ook ongeveer 10% minder verbrandingswarmte hebben dan de in een tabel gevonden waarde voor diesel.

 Voor je profielwerkstuk is een beoordeling van het rendement van je calorimeter, en/of, als je het voor elkaar krijgt, ook nog de bepaling van de warmtecapaciteit C van je calorimeter, een zinvol extraatje.

Groet, Jan

wesley op 17 januari 2012 om 10:57

Hey jan,

hier is onze nieuwe opstelling voor de calorimeter

de koffiekan die er op de blijlage staat kan ook gewoon een maatbeker zijn met een deksel erop.

in die deksel zit een gat voor de maatbeker waarin we het water doen.

verder maken we nog kleine gaatjes in de deksel voor de zuurstof voor de vlam.

gr wesley

Jan op 17 januari 2012 om 16:46

Kwestie van proberen of het werkt, kritisch bekijken of het beter kan, verbeteringen aanbrengen, proberen of he werkt, kritisch ..... enz.

Dat heet onderzoek. :)

Groet, Jan

wesley op 24 januari 2012 om 10:42

Hey Jan,

Wij hebben hier de resultaten en gegevens voor onze proef, tweede deel. We hebben Q al berekend maar we weten niet of we het juist hebben gedaan.

Resultaten bij de proef, Deel 2 (biodiesel, energie meten):

- Het berekenen van de hoeveelheid energie van biodiesel en echte diesel, eerst met een kleine caloriemeting (hierbij gebruikte we een waxinelichtje als brander, vervang de brander, hierboven in de opstelling, door een waxinelichtje en je hebt de opstelling die wij hadden):

Biodiesel, kleine schaal:

Formule: Q = mwater in calorimeter × Cwater × ΔT

Q = 0,1 × 4180 × 27

Q ≈ 11286 J.

 

- Echte diesel, kleine schaal:

Formule: Q = mwater in calorimeter × Cwater × ΔT

Q = 0,1 × 4180 × ΔT

Q ≈ Meer dan 33440 J.

U ziet dat het verschil extreem groot is, dit komt omdat onze eigen biodiesel door het waxinelichtje werd gedoofd. Dit was dus niet te vergelijken met de echte diesel omdat de biodiesel niet eens de kans heeft gehad om te branden. Dit komt omdat de biodiesel niet op temperatuur kwam, en de echte diesel wel.

Daarom hebben we de proef op een iets grotere schaal gedaan, want we hebben het waxinelichtje vervangen door de opstelling hierboven.

Hierbij de volgende resultaten:

- Biodiesel, grote schaal:

Formule: Q = mwater in calorimeter × Cwater × ΔT

Q = 0,1 × 4180 × 43

Q ≈ 17974 J.

 

- Echte diesel, grote schaal:

Formule: Q = mwater in calorimeter × Cwater × ΔT

Q = 0,1 × 4180 × 41

Q ≈ 17138 J.

 

U ziet dat de uitkomsten hier dichter bij elkaar liggen, dus we kunnen dit beter vergelijken dan bij de kleine schaal.

Verder ziet u dat onze biodiesel meer energie afgeeft dan echte diesel, over dit resultaat waren wij ook verbaast. Het kan zijn dat door kleine meetfoutjes de uitkomsten misschien iets afwijken, maar we kunnen wel zeggen dat onze biodiesel ongeveer even veel energie levert dan echte diesel.

- Als je het aantal energie dat vrijkomt bij biodiesel vergelijkt met het aantal energie dat vrijkomt bij echte diesel, komt je tot de conclusie:

Dat onze biodiesel ongeveer evenveel energie levert dan echte diesel. Voor de biodiesel is dit een goed uitkomst, omdat deze biodiesel is gemaakt van niet schadelijke stoffen voor het milieu en de energie die deze biodiesel geeft is ongeveer evenveel als echte diesel. Dus we kunnen zeggen dat onze biodiesel beter is dan echte diesel.

 Gr wesley en Geert.

Jan op 24 januari 2012 om 17:09

Ik weet niet wat je bedoelt met je "opstelling hierboven grote schaal"?

Ik ga advocaat van de duivel spelen en jullie "onderzoek" tot op de grond afbreken. Trek het je niet aan, dat heet opbouwende kritiek. Het is nu jouw taak om mijn "aanval" te weerleggen met feiten die je niet expliciet hier hebt vermeld, of om je onderzoek te verbeteren.  Zo werkt dat in de wetenschappelijke wereld óók.

Ik zie het nergens genoteerd, maar ik mag aannemen dat je steeds overal preciés evenveel brandstof gebruikte?

Zo ja, hoeveel precies? Ik verwacht van standaard diesel een verbrandingswarmte van ongeveer 33 000 J/mL. Als je daar in je meetopstelling vér onder blijft moeten er toch echt wel ernstige  vraagtekens bij je meetopstelling gezet worden. En dat betekent dan dat je nog eens kritisch naar je meetopstelling moet kijken. Want dan verliest je opstelling zóveel warmte dat je blijkbaar totaal geen controle hebt over de warmte-overdracht van het zg "rookgas" op je calorimeterinhoud, en je metingen de prullenbak in moeten. Scratch and start again.

Ik vind je opmerking over "meetfoutJES" onderdreven (als zelfverzonnnen tegenstelling van overdreven) . Eentiende mL brandstof meer of minder maakt al een mogelijk verschil van 3300 J, dat is al vier keer zoveel als  het verschil dat je opmerkte tussen je twee metingen.  Verder vind ik het verdacht dat je als begintemperatuur steeds exact 20°C noteert. Op die exacte temperatuur komt het in ieder geval niet uit de kraan. Dat ga je moeten verdedigen. Een absolute fout van 2°C in je ΔT lijkt me niets buitenissigs, en weer verdwijnt je verschil als sneeuw voor de zon. Heb je ook écht preciés dezelfde calorimeter (een dikker of dunner bekerglas kan voor de warmteoverdracht véél uitmaken) en thermometer gebruikt, steeds netjes schoongemaakt voor gebruik? Ging de verbranding van evenveel brandstof steeds even snel, zodat ook de rookgasstroom ongeveer even turbulent verwacht mag worden te zijn? Kortom, je móet écht véél kritischer worden op je metingen.

Dan, je mag nóóit conclusies gaan trekken op basis van zomaar één metinkje. Een ongeluk zit in een klein hoekje. Een tikje meer tocht in het lokaal tijdens je meting van de standaarddiesel en je trekt al verkeerde conclusies. Een stuk of 5 herhalingen lijkt me wel het minste om al eens ergens op te beginnen lijken.

Kortom, jullie hebben nog werk ;) .

Ten slotte, ik vind je conclusie dat je biodiesel "beter" is dan standaarddiesel (behalve voorbarig zoals ik hierboven uitlegde) ook nog te algemeen. Hoezo "beter"?. Je gaat minstens moeten uitleggen in welk opzicht dat dan beter is (in warmteproduktie per liter als je conclusie na kritisch benaderen van je metingen en het uitvoeren van véle herhalingen overeind blijft) . Milieutechnisch misschien helemaal niet, want dat heb je niet onderzocht.  Misschien komen er bij de verbranding van jouw biodiesel wel meer onprettige verbrandingsproducten vrij (roet en fijnstof zijn bijvoorbeeld een heikel punt bij dieselmotoren).

Enneh, is de productie van je biodiesel überhaupt wel zo milieuvriendelijk? Daar mag je best eens een kritisch hoofdstukje (literatuur-)onderzoek naar doen. De politiek had een aantal jaren geleden de mond vol van biodiesel en bio-ethanol, maar ze zijn op het punt van de milieuvriendelijkheid daarvan snel teruggekomen, overtuigd door mensen die er verstand van hadden. Probeer eens te berekenen hoeveel hectare landbouwgrond we voor jouw grondstof nodig hebben om nog maar de helft van het Nederlandse wagenpark op jouw biodiesel te laten rijden? Nog afgezien van de diesel die we nodig hebben voor de tractoren die moeten zaaien en oogsten, voor het transport van de oogst naar de dieselfabrieken en de energie voor de fabrieken  die jouw diesel uit die landbouwproducten moet destilleren? Het is in dat opzicht écht niet alles goud wat er blinkt.  Er lopen nog allerlei praktijkproeven, maar de hallelujah hoor je écht niet meer. Politici trekken wel eens (eigenlijk bijna altijd helaas) te snel conclusies. Als men in Tietjerksteradeel een week lang op een weiland kan schaatsen lijkt er ineens geen wereldwijd versterkt broeikaseffect meer te bestaan. Wetenschappers zoals jullie moeten niet in diezelfde valkuil verdwijnen. Wetenschappers mogen niet over één nacht ijs gaan.

Groet, Jan

wesley op 25 januari 2012 om 10:19

Jan van de Velde, 24 jan 2012

Ik weet niet wat je bedoelt met je "opstelling hierboven grote schaal"?

We hadden het met het waxinelichtje geprobeerd, maar doordat onze biodiesel zichzelf doofde in tijdens de verbranding, konden we dit niet vergelijken met de echte diesel omdat we geen goede meting hebben kunnen doen.

We gebruikten daarom de opstelling op grotere schaal: in plaats van een waxinelichtje gebruikte we een maatbeker met de biodiesel daarin. Deze maatbeker verhitte we met een brander. Toen er rook kwam stoken we dit aan met een aansteker, we gingen door totdat de biodiesel of diesel uit zichzelf ging branden.

Ik ga advocaat van de duivel spelen en jullie "onderzoek" tot op de grond afbreken. Trek het je niet aan, dat heet opbouwende kritiek. Het is nu jouw taak om mijn "aanval" te weerleggen met feiten die je niet expliciet hier hebt vermeld, of om je onderzoek te verbeteren.  Zo werkt dat in de wetenschappelijke wereld óók.

Ik zie het nergens genoteerd, maar ik mag aannemen dat je steeds overal preciés evenveel brandstof gebruikte?

We gebruikte elke keer bij het testen van het waxinelichtje 5 ml biodiesel, omdat onze biodiesel doofde tijdens de verbranding, konden we dit niet met de diesel vergelijken omdat de biodiesel niet eens de kans had om te branden. Daarom deden we het op grotere schaal, met dezelfde hoeveelheid biodiesel, dus 5 ml, hier kwamen de resultaten dichter bij elkaar, deze konden we dus beter vergelijken.

Zo ja, hoeveel precies? Ik verwacht van standaard diesel een verbrandingswarmte van ongeveer 33 000 J/mL. Als je daar in je meetopstelling vér onder blijft moeten er toch echt wel ernstige  vraagtekens bij je meetopstelling gezet worden. En dat betekent dan dat je nog eens kritisch naar je meetopstelling moet kijken. Want dan verliest je opstelling zóveel warmte dat je blijkbaar totaal geen controle hebt over de warmte-overdracht van het zg "rookgas" op je calorimeterinhoud, en je metingen de prullenbak in moeten. Scratch and start again.

De meetomstandigheden waren precies hetzelfde, want we gebruikte een zuurkast, zodat er geen dingen van buitenaf invloed hadden op ons experiment, en alle afstand tussen de vlam en de calorimeter waren gelijk.

Ik vind je opmerking over "meetfoutJES" onderdreven (als zelfverzonnnen tegenstelling van overdreven) . Eentiende mL brandstof meer of minder maakt al een mogelijk verschil van 3300 J, dat is al vier keer zoveel als  het verschil dat je opmerkte tussen je twee metingen.  Verder vind ik het verdacht dat je als begintemperatuur steeds exact 20°C noteert. Op die exacte temperatuur komt het in ieder geval niet uit de kraan. Dat ga je moeten verdedigen. Een absolute fout van 2°C in je ΔT lijkt me niets buitenissigs, en weer verdwijnt je verschil als sneeuw voor de zon. Heb je ook écht preciés dezelfde calorimeter (een dikker of dunner bekerglas kan voor de warmteoverdracht véél uitmaken) en thermometer gebruikt, steeds netjes schoongemaakt voor gebruik? Ging de verbranding van evenveel brandstof steeds even snel, zodat ook de rookgasstroom ongeveer even turbulent verwacht mag worden te zijn? Kortom, je móet écht véél kritischer worden op je metingen.

Toen we de temperatuur van het water in het begin hadden opgemeten kwam er toch echt 20 graden uit, per proef hebben we steeds een andere thermometer gebruikt zodat er geen misverstanden kwamen.

Verder hebben we dezelfde caloriemeter gebruikt, we moesten hem wel tussendoor schoonmaken, maar we hebben geen andere maatbekers of iets dergelijks gebruikt.

Verder hebben we 5 minuten bij elke verbranding gekeken hoe hoog de temperatuur was, ook al was de vlam nog niet uit, we stopte de metingen na 5 minuten, bij de biodiesel en bij de echte diesel, dus er kan geen oneerlijke fout gemaakt zijn in de tijd van de verbranding

Dan, je mag nóóit conclusies gaan trekken op basis van zomaar één metinkje. Een ongeluk zit in een klein hoekje. Een tikje meer tocht in het lokaal tijdens je meting van de standaarddiesel en je trekt al verkeerde conclusies. Een stuk of 5 herhalingen lijkt me wel het minste om al eens ergens op te beginnen lijken.

We hebben de proef 3 keer uitgevoerd, zowel de kleine als grote schaal. We hebben per keer de gegevens berekent en ze kwamen allemaal ongeveer op het zelfde neer. We hebben hieruit een gemiddelde getrokken en die hebben wij u ook gegeven.

Kortom, jullie hebben nog werk ;) .

Ten slotte, ik vind je conclusie dat je biodiesel "beter" is dan standaarddiesel (behalve voorbarig zoals ik hierboven uitlegde) ook nog te algemeen. Hoezo "beter"?. Je gaat minstens moeten uitleggen in welk opzicht dat dan beter is (in warmteproduktie per liter als je conclusie na kritisch benaderen van je metingen en het uitvoeren van véle herhalingen overeind blijft) . Milieutechnisch misschien helemaal niet, want dat heb je niet onderzocht.  Misschien komen er bij de verbranding van jouw biodiesel wel meer onprettige verbrandingsproducten vrij (roet en fijnstof zijn bijvoorbeeld een heikel punt bij dieselmotoren).

Onze biodiesel is beter dan echte diesel, dat blijkt uit onze proef, in het aantal energie dat vrijkomt tijdens de verbranding van 5 ml van deze biodiesel.

Enneh, is de productie van je biodiesel überhaupt wel zo milieuvriendelijk? Daar mag je best eens een kritisch hoofdstukje (literatuur-)onderzoek naar doen. De politiek had een aantal jaren geleden de mond vol van biodiesel en bio-ethanol, maar ze zijn op het punt van de milieuvriendelijkheid daarvan snel teruggekomen, overtuigd door mensen die er verstand van hadden. Probeer eens te berekenen hoeveel hectare landbouwgrond we voor jouw grondstof nodig hebben om nog maar de helft van het Nederlandse wagenpark op jouw biodiesel te laten rijden? Nog afgezien van de diesel die we nodig hebben voor de tractoren die moeten zaaien en oogsten, voor het transport van de oogst naar de dieselfabrieken en de energie voor de fabrieken  die jouw diesel uit die landbouwproducten moet destilleren? Het is in dat opzicht écht niet alles goud wat er blinkt.  Er lopen nog allerlei praktijkproeven, maar de hallelujah hoor je écht niet meer. Politici trekken wel eens (eigenlijk bijna altijd helaas) te snel conclusies. Als men in Tietjerksteradeel een week lang op een weiland kan schaatsen lijkt er ineens geen wereldwijd versterkt broeikaseffect meer te bestaan. Wetenschappers zoals jullie moeten niet in diezelfde valkuil verdwijnen. Wetenschappers mogen niet over één nacht ijs gaan.

Onze zonnebloem olie is een bio zonnebloemolie, hij is compleet natruurlijk en dus ook milieuvriendelijk, over de ethanol en de natronloog weten we niet of deze milieuvriendelijk of onvriendelijk zijn.

gr wesley en geert.

Verder hebben we het concept al bij onze leraar ingeleverd dus we zien wel wat hij ervan vindt. Als hij er oneens mee is dan moeten nog even beter terugblikken op onze proef/metingen.

 

Jan op 25 januari 2012 om 20:07

Hoeveel liter bio-zonnebloemolie oogst je van 1 ha? Hoeveel L diesel verbruikt het Nederlandse wagenpark per jaar? Hoeveel ha ga je dus met bio-zonnebloemen moeten beplanten om het Nederlandse wagenpark een jaartje rijdende te houden? (nog afgezien van de diesel die de tractoren verbruiken, en de motoren van de irrigatiepompen?)

Groet, Jan

wesley op 31 januari 2012 om 13:52

hey jan,

wij hebben nog een extra berekening gemaakt, we hebben de warmtecapaciteit van onze calorimeter berekent. Wilt u de volgende berekeningen bekijken en controleren of ze goed zijn.

De proef, Deel 2, Extra berekening: Het berekenen van de warmtecapaciteit van onze calorimeter:

Wij hebben tijdens de proef, deel 2, een eigen calorimeter gemaakt en gebruikt.

Door middel van de volgende formule hebben we de warmtecapaciteit van onze calorimeter berekent:

C = Qbiodiesel / ΔT

Q = Energie die nodig is, uitgedrukt in joule: J.

C = Warmtecapaciteit, druk je uit in joule per Kelvin: J/K.

ΔT = Het verschil in temperatuur, uitgedrukt in graden: °C.

Gegevens:

Q = 17974 J.

ΔT = 43 °C.

C = ?

Berekening:

C = Qbiodiesel / ΔT

C = 17974 / 43

C ≈ 418 J/K.

Onze calorimeter heeft dus een warmtecapaciteit van 418 J/K.

 alvast bedankt

groetjes wesley

Jan op 31 januari 2012 om 15:51

volgens mij is dat mét water, en dus niet de warmtecapaciteit van je calorimeter(alleen)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft twintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)