Vraag 18Elektrische eierkoker

Aart heeft een elektrische eierkoker. Zie figuur 1. figuur 1 Deze eierkoker werkt als volgt: De eierkoker wordt gevuld met maximaal 7 eieren en een beetje koud water en afgedekt met een deksel. Na inschakelen wordt het water door een elektrisch verwarmingselement tot het kookpunt verhit en omgezet in waterdamp. De waterdamp verhit de eieren. Zodra het water volledig is verdampt, loopt de temperatuur van het element op tot boven 100 °C . Op dat moment schakelt het verwarmingselement uit en schakelt een zoemer in. Op de uitwerkbijlage staat een deel van het elektrisch schakelschema getekend. In de eierkoker zit een automatische schakelaar T met twee standen. Als de temperatuur lager is dan of gelijk is aan 100 °C staat de schakelaar in stand I. Als de temperatuur hoger is dan 100 °C staat de schakelaar in stand II . De eierkoker voldoet aan de volgende drie ontwerpeisen: 1 De eierkoker gaat aan en uit met een schakelaar S . 2 Als het verwarmingselement R aan is, brandt een controlelampje L. Beide werken op een spanning van 230 V . 3 Als de temperatuur boven de 100 °C komt, schakelen R en L uit en schakelt een zoemer Z in.

De eierkoker heeft een deksel met een gaatje waar waterdamp door ontsnapt. Zie figuur 1. De werktijd t is de tijd tussen het aanzetten van de eierkoker en het automatisch uitschakelen van het verwarmingselement. Aart meet nog zonder eieren hoe t afhangt van de massa van het water. Hij voert de metingen uit zonder deksel en met deksel. Het resultaat staat in figuur 2. figuur 2 Aart ziet dat waterdamp op het deksel condenseert en terugloopt in de eierkoker.

De werktijd t wordt bepaald door het ontwerp van de eierkoker. Op de uitwerkbijlage staat een tabel met mogelijke aanpassingen in het ontwerp.

In de gebruiksaanwijzing vindt Aart een tabel met een opvallende opmerking. Zie figuur 3. figuur 3 ‘Hoe meer eieren er gekookt worden, hoe minder water er toegevoegd hoeft te worden.’ aantal eieren 1 2 3 4 5 6 7 toe te voegen water ( gram ) 52 48 44 40 36 32 28 Aart meet t voor 1 tot en met 7 eieren en zet zijn resultaten in een grafiek. Zie figuur 4. Voor iedere meting zijn het deksel en de voorgeschreven hoeveelheid water gebruikt. figuur 4 In figuur 4 staat ook de grafiek van de eerdere metingen met deksel, zonder eieren. In figuur 4 is te zien dat t voor 7 eieren en 28 gram water veel langer is dan voor alleen 28 gram water. Voor 1 ei en 52 gram water is t maar iets langer dan voor alleen 52 gram water. Het rendement van het koken van de eieren is de verhouding tussen de nuttige energie die door de eieren is opgenomen en de totale elektrische energie die de eierkoker heeft opgenomen.

Leg met behulp van figuur 4 uit of het rendement van de eierkoker bij het in één keer koken van 7 eieren groter is dan, kleiner is dan of even groot is als bij het koken van 1 ei.