Een stalen vat is bij 20 graden C geheel gevuld met 8000L water. De temperatuur stijgt tot 60 graden C. Hoeveel water stroomt uit het vat? alpha staal = 12*10 tot de macht -6 /K y water = 4,3 * 10 tot de macht -4 /K
Sorry deze is te lastig
Reacties
Theo de Klerk
op
17 mei 2020 om 21:23
Water zet nooit zoveel uit, maar bij opwarming zet alles uit - al is het maar een beetje. Water dus ook. En als het vat helemaal vol zat, dan zal het nu ineens overstromen. (Vaste stoffen kunnen niet zo makkelijk uitwijken als vloeistoffen. Zo zie je dat als rails opwarmt in de zomer de rails ineens krom kan trekken omdat die uitzetting ergens heen moet).
Temperatuursverschil ΔT = 60 - 20 = 40º C = 40 K
V = (1+γΔT)V0 ofwel nieuwe volume = oude volume + uitzetting ΔV (=γΔT V0) . Bij benadering is de uitzetting in alle drie richtingen gelijk (ΔL = α ΔT L0) en ΔV = (ΔL)3 ≈ 3α ΔT Door de verwarming zet de ketel wat uit (past er meer water in) maar ook het water.
Nieuwe volume ketel: Vketel = (1 + ΔT x 3 x 12 . 10-6) V0 (want γ ≈ 3α) Nieuwe volume water: Vwater = (1 + ΔT x 0,21 x 10-3 ) V0
(volgens mijn tabellen is γwater = 0,21 . 10-3 m3/(m3K) dus waar die y water vandaan komt (y zal wel γ zijn) is mij onduidelijk).
Wat stroomt uit het vat? Dat wat er niet in past: Vwater - Vketel
