Inloggen

Glas van Glasco

CCVX Voorbeeldtentamen 2 | Opgave 4
Opgaven en antwoorden komen van de CCVX-website. Kom je er zelf niet zelf uit? Dan kun je hieronder je vraag stellen. Ook kun je hieronder eerder gestelde vragen over deze opgave vinden.

Vraag a

Bij gewoon dubbelglas kan door geleiding en stroming warmtetransport plaatsvinden in de luchtlaag tussen beide glasplaten in. Bij Glascoglas zit er geen lucht tussen de glaslagen en kan er dus ook geen stroming en gelieding plaatsvinden.

Vraag b

Het vermogen dat naar buiten getransporteerd wordt met Glascoglas rekenen we uit met de in de opgave gegeven formule

PGlasco = μ·A·ΔT

Invullen van
μ = 1,1 Wm-2K-1
A = 8,0 m2
ΔT = 19 K (21 °C - 2,0 °C)

geeft PGlasco = 167,2 W

Voor het vermogen wat met dubbelglasnaar buiten zou worden getransporteerd vullen we μ = μ = 3,4 Wm-2K-1 in en vinden dan

PDubbelglas = 516,8

Het verschil in vermogen is dus

516,8 - 167,2 = 349,6 W

3,0 uur lang dit vermogen betekent een energieverschil van

3,0 · 60 · 60 · 349,6 = 3,7757·106 J

Met een rendement van 85% is dit

3,7757·106 J / 0,85 = 4,4420·106 J

De stookwaarde van Gronings aardgas is 32·106 Jm-3 (Binas tabel 28B). Het totaal bespaarde aardgas zou dan zijn

4,4420·106 / 32·106 = 0,1388 m3

Afgerond 0,14 m3.

Vraag c

Zie afbeelding hieronder. De invalshoek met de normaal is 50°. De brekingshoek bij de breking van lucht naar glas rekenen we uit met de wet van Snellius (Binas tabel 35-B3):

sin i /sin r = n1→2 ( met n1→2 = nr/ni)

Hieruit volgt voor de brekingshoek r

r = sin-1 (sin i · nii/nr)

De brekingsindex (n) van lucht vinden we in tabel 19B en die van het glas staat in de opgave. Invullen van

i = 50°
ni = 1,00 (lucht)
nr = 1,51 (glas)

geeft

r = sin-1 (sin 50° · 1,00/1,51)

r = 30,5°

Bij de overgang van glas naar lucht wordt de hoek weer de oorspronkelijke invalshoek:

r = sin-1 (sin 30,5° · 1,51/1,00)= 50°

Bij de volgende glaslaag treden dezelfde brekingen nog een keer op onder dezelfde hoeken.

glascoccvx-1

Vraag over "Glas van Glasco"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Glas van Glasco

Op maandag 22 apr 2019 om 22:46 is de volgende vraag gesteld
Vraag 4c. Ik begrijp het eerste stuk dat invalhoek 50 graden is en berekening dat de hoek van breking 30 graden is.
Maar vervolgens als de lichtstraal het glas verlaat snap ik niet hoe je weet hoe die dan verder moet lopen. Ik had gemeten dat de hoek
van inval dan 30 graden is. Moet je de hoek van breking dan ook berekenen? Ik vond voor de brekingshoek dan 49 graden (dus min of meer gelijk aan de eerste invalshoek).
Mag je er altijd van uitgaan dat ze dan evenwijdig lopen, de lichtstralen zowel in het glas lopen evenwijdig aan elkaar als de lichtstralen buiten het glas. In welke gevallen is dit?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 23 apr 2019 om 00:56
Ja, dat klopt. De hoek waarmee de lichtstraal het glas weer verlaat is inderdaad weer de hoek waarmee hij eerder op het glas viel. Zou weer 50 graden moeten zijn (kan aan afronding liggen dat je nét niet hierop uitkomt).

En ja: Je mag er altijd vanuit gaan dat de invallende straal evenwijdig loopt met de straal die weer uit het glas komt... MITS (en dat is hier wel belangrijk!) het glas recht is en de voorkant en achterkant van het glas dus ook parallel aan elkaar lopen.