Een ijzeren bak met een massa van 2,5 kg en een begintemperatuur

Document1
35. Vragen &
Opgaven
cwater = 4,180∙103 J∙kg-1∙K-1
cijzer = 0,460∙103 J∙kg-1∙K-1
ckoper = 0,387∙103 J∙kg-1∙K-1
1) We verwarmen 250 g ijzer. We voeren 3,45∙103 J toe aan het ijzer.
a. Hoeveel graden stijgt de temperatuur van het ijzer?
De eindtemperatuur blijkt 25 C te worden.
b. Wat was de begintemperatuur van het ijzer?
2) We verwarmen 600 g koper. De begintemperatuur is 15 C en de
eindtemperatuur is 80 C.
Hoeveel warmte is er toegevoerd aan het koper?
3) We verwarmen 1,6 kg water met een begintemperatuur van 15 C. We voeren
2,34∙105 J toe aan het water.
a. Hoeveel graden stijgt de temperatuur van het water?
b. Wat is de eindtemperatuur van het water?
4) We verwarmen 300 g ijzer met 2,21∙103 J aan energie. Het ijzer haalt daarmee
een temperatuur van 43 C.
Wat was de begintemperatuur van het ijzer?
Onderstaande opgave (5) is voor gevorderden…
5) Een ijzeren bak met een massa van 2,5 kg en een begintemperatuur van 17 C
wordt gevuld met 1,0 kg water met een begintemperatuur van 40 C. Het water
gaat warmte afstaan aan het ijzer totdat beiden dezelfde temperatuur hebben
bereikt. Bereken de eindtemperatuur.
tecnask | natuurkunde
1
Hofstad Lyceum | KEM DPD SML BZR RGI VOS
Document1
Standaardluchtdruk p0 = 1,013∙105 Pa.
6) Een vat is gevuld met lucht. Er zijn twee zuigers met een verschillend
oppervlak. Zuiger Z1 heeft een oppervlak van 4,0 cm2 en zuiger Z2 heeft een
oppervlek van 50 cm2.
De druk in het vat is 2,5 bar.
a. Maak een schema van deze situatie.
i.
Welke drukken werken er op de zuigers?
ii.
Welke krachten werken er op de zuigers en hoe zijn deze gericht?
b. Bereken de kracht die door de lucht in het vat op zuiger Z2 wordt
uitgeoefend?
c. Bereken de kracht die door de lucht in het vat op zuiger Z1 wordt
uitgeoefend?
d. Heerst er in het vat een over- of onderdruk?
e. Hoe groot is de over- of onderdruk?
f. Hoe groot is de extra kracht die op zuiger Z2 uitgeoefend moet worden om
deze op z’n plaats te houden?
g. Hoe groot is de extra kracht die op zuiger Z1 uitgeoefend moet worden om
deze op z’n plaats te houden?
tecnask | natuurkunde
2
Hofstad Lyceum | KEM DPD SML BZR RGI VOS
Document1
Gasconstante: R = 8,314472 J·K−1∙mol−1
7) Een afgesloten vat is gevuld met een gas. De temperatuur is 20 C.
Het volume V van het gas is 5,0 l. De druk in het vat is 1,3∙105 Pa.
a. Bereken hoeveel mol gas er in het vat zit.
We verhogen de temperatuur van het gas naar 50 C.
b. Bereken hoe hoog de nieuwe druk in het vat wordt.
c. De temperatuur van het gas in het vat wordt op 50 C gehouden. Door een
lek stroomt er gas uit het vat totdat de druk binnen in het vat even groot is
als buiten (p0).
d. Bereken hoeveel mol gas er nu in het vat zit.
e. Hoeveel mol gas is er in totaal uit het vat gestroomd?
8) Gas met een volume van 45 dm3 en een druk van p0 wordt door het verplaatsen
van een zuiger veranderd naar 20 dm3 bij gelijkblijvende temperatuur.
a. Bereken de einddruk van het gas.
Vervolgens wordt bij de nieuwe druk de temperatuur verhoogd van 15 C naar
55 C.
b. Bereken de einddruk van het gas.
9) Gas met een volume van 45 dm3, een temperatuur van 15 C en een druk van p0
wordt door het verplaatsen van een zuiger veranderd naar 20 dm3 en een
temperatuur van 55 C.
Bereken de einddruk van het gas.
< einde >
tecnask | natuurkunde
3
Hofstad Lyceum | KEM DPD SML BZR RGI VOS