Vraag 7Kampeerbrander op hout
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bekijk eerst de formule U = C × ΔT en welke grootheden daarin staan.
- Zoek de eenheid van U op en de eenheid van ΔT, bijvoorbeeld via het verschil tussen twee temperaturen.
- Zet de formule om zodat C alleen aan één kant staat.
- Vul de eenheden van U en ΔT in en reken de eenheid van C uit.
Hier verliezen leerlingen punten
- Vergeet niet dat de eenheid van ΔT een temperatuurverschil is en niet dezelfde is als een gewone temperatuur in graden Celsius.
- Schrijf de eenheid van C niet alleen op maar laat ook zien hoe je hem uit de formule hebt afgeleid.
- Let op de deeltekens bij het omzetten: een eenheid die je deelt, komt in de noemer en niet in de teller.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Tijdens een kampeervakantie wordt vaak gekookt op een brander met een gasblikje. Zie figuur 1. figuur 1 Omdat gasblikjes niet overal verkrijgbaar zijn, willen Jos en Martijn voor hun profielwerkstuk een brander ontwerpen die op hout werkt. Met deze brander moet ook een telefoon opgeladen kunnen worden. Ze stellen een programma van eisen op waar hun brander aan moet voldoen. Enkele eisen zijn: 1 Het rendement voor water koken moet hoger zijn dan 40% . 2 De brander moet een elektrische spanning kunnen opwekken van 5,0 V voor het opladen van een telefoon. 3 Er moet zichtbaar gemaakt worden of de spanning hoog genoeg is om de telefoon op te laden. 4 De telefoon moet volledig kunnen opladen tijdens het koken van een maaltijd. Ze bouwen een brander die hout verbrandt en koken daarmee water om de eerste eis te controleren. Om 400 gram water van 10 °C aan de kook te brengen, hebben ze 18 gram hout nodig.
Als spanningsbron gebruiken ze een zogenaamd peltier-element. Een peltier-element levert een elektrische spanning U als er een pelt temperatuurverschil is tussen de twee zijden van het element. Jos en Martijn verwarmen de ene kant met het vuur en koelen de andere kant met een ventilator. Aan beide zijdes van het peltier-element zijn warmtegeleiders van metaal bevestigd. Zie figuur 2. figuur 2 De warmtegeleiders moeten zo snel mogelijk warmte geleiden naar en van het peltier-element.
De spanning U is afhankelijk van het temperatuurverschil tussen beide pelt zijdes van het element. Bij benadering geldt: U = C Δ T pelt Hierin is: − U de opgewekte spanning; pelt − C een constante; − Δ T het temperatuurverschil.
Leid de eenheid van C af.