Aluminium
havo 2023, 2e tijdvak, opgave 4

Vraag 16

• De dichtheden van aluminium en ijzer vinden we in Binas tabel 8
  
  ρ_ijzer = 7,87·10³ kg·m^-3
  
  ρ_aluminium = 2,70·10³ kg·m^-3
  
  Dit betekent dat ijzer 7,87/2,70 = 2,91 keer zo zwaar is als aluminium
• De reden dat constructies niet zomaar 2,91 keer zo licht gemaakt kunnen worden gemaakt met aluminium is dat de treksterkte van aluminium veel kleiner is dan die van ijzer. Constructies moeten dus dikker gemaakt worden waardoor het totale volume aan aluminium groter is dan het van ijzer zou zijn.

Vraag 17

Warmte-opname vindt plaats waar het materiaal grenst aan de de elektronica, warmte-afgifte vindt plaats waar het materiaal grenst aan de omgeving. Er moet dus warmtetransport door het materiaal plaatsvinden en de snelheid hiervan bepaalt hoeveel er gekoeld wordt:

Bij een gegeven temperatuur van de elektronica hangt de hoeveelheid warmte die het koellichaam per seconde afstaat aan de omgeving af van de warmtegeleidingscoefficient van het gebruikte materiaal.

De waarde van deze stofeigenschap is voor aluminium kleiner dan voor koper. (Zie Binas tabel 8)

Een elektrisch onderdeel in een computer bereikt daardoor een lagere temperatuur als het wordt gekoeld met een koellichaam van koper.

Vraag 18

De halveringsdikte van aluminium bij een energie van 50 keV (0,05 MeV) vinden we in Binas tabel 28F: 0,70 cm. Een stukje van aluminium met een dikte van 14 mm is precies twee halveringsdiktes. Dit betekent dat de opvallende straling twee keer gehalveerd en dat er dus 25% van de straling over zou moeten zijn. Dit is niet zo. Er is maar 17% over en dus is het een materiaal met een andere halveringsdikte dan aluminium. Het is dus geen aluminium en zou dus niet moeten worden weggeblazen.

Vraag 19

Het stralingsvermogen van de röntgenbron is 15 kW. 25% hiervan wordt geabsorbeerd. Dit is 3,75 kW. De energie die in 0,1 s geabsorbeerd worden berekenen we met E = P·t

E_abs = 3,75·10³ · 0,1 = 3,75·10² J

Voor het dosisequivalent vinden we dan met H = W_R·E_abs/m met een weegfactor (w_R) van 1

H = 1 · 3,75·10² / 0,500 = 750 Sv

Dit is 750000 mSv (!!!) Meer dan 1000 keer de toegestane dosisequivalent en dus levensgevaarlijk.

Vraag over "Aluminium"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers