Inloggen

Elektrische eierkoker
havo 2021, 2e tijdvak, opgave 4


Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "Elektrische eierkoker" is de 4e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "Elektrische eierkoker"

Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.

Vraag 15

De schakeling staat in het schema hieronder. De schakelaar (S) moet alles aan en uit kunnen schakelen en moet in serie staan met alle andere componetnen. Het lampje (L) en het verwarmingselement (R) werken beide op 230 V en moeten tegelijkertijd aan staan. Ze staan dus parallel aan elkaar. De zoemer (Z) moet alleen aan gaan als de temperatuurschakelaar (T) in de onderste stand staat en moet dus in serie met T staan.

Vraag 16

Het condenseren op de binnenkant van de deksel en vervolgens teruglopen van het water zorgt ervoor dat de hoeveelheid water minder snel afneemt dan zonder deksel. De temperatuur kan pas boven de 100 °C komen als al het water weg is. Vandaar dat dit met deksel langer duurt.

Vraag 17

  • Een verwarmingselement met een grotere weerstand R. Een grotere weerstand zorgt ervoor dat er minder stroom zal lopen en dat het vermogen (P = U·I) afneemt. Het zal dus langer duren voordat al het water is opgewarmd en verdampt. De werktijd neemt toe.
  • Een groter gat in het deksel. Dit zorgt ervoor dat waterdamp weg kan en niet condenseert en terug loopt. Het punt waarbij al het water verdampt is zal dus eerder bereikt worden. De werktijd neemt af.
  • Warmte-isolatie rond het deksel. Dit zal ervoor zorgen dat het deksel minder warmte kwijt kan aan de omgeving en meer warmte ten goede komt aan het opwarmen van het water. Bovendien zorgt een warmere deksel er voor dat er minder water zal condenseren op het deksel. Het water zal dus sneller opwarmen. De werktijd neemt af.

Vraag 18

Omdat het vermogen van het verwarmingselement hetzelfde is in alle situaties is de werktijd (t) een directe maat voor de hoeveelheid energie. In de grafiek (figuur 4) kunnen we aflezen dat het koken van 1 ei 580 s kost en het koken van 7 eieren 710 s. Als we dit per ei uitrekenen en vergelijken vinden we

Per 1: 580 / 1 = 580 s per ei

Per 7: 710 / 7 = 101 s per ei

Het rendement van het koken van 7 eieren is dus veel groter dan het koken van 1 ei.

Vraag 19

In figuur 4 lezen we af het het verwarmen van 1 ei met 52 g water 580 s duurt. Het verwarmen van 52 g water zonder ei duurt 518 s. Dit betekent dat het verwarmingselement 62 s langer aan heeft moeten staan voor het verwarmen van het ei. Met het vermogen van 320 W kunnen we uitrekenen hoeveel energie dit is (met E = P·t)

E = 320·62 = 19840 J

Dit is afgerond 20 kJ. Dit klopt redelijk met de 14 kJ die Aart op internet heeft gevonden als we in aanmerking nemen dat een deel van de 20 kJ verloren zal gaan.

Vraag 20

5,7·10-2 kWh is omgerekend gelijk aan (zie Binas tabel 4 voor omrekenfactoren)

5,7·10-2 · 3,6·106 = 205200 J

Afgerond is dit 2,1·105 J aan elektrische energie. Om dit te vergelijken met het koken op gas moeten we berekenen hoeveel energie er vrijkomt bij het verbranden van 14 g aardgas. Hiervoor gebruiken we de stookwaarde. In Binas tabel 28B staat de stookwaarde per m3 en niet per massa. We moeten dus eerst uitrekenen wat het volume van 14 g aardgas is. Met de dichtheid van aardgas (Binas tabel 12) vinden we

V = m / ρ

V = 0,014 / 0,833

V = 0,016807 m3

Voor de hoeveelheid energie vinden we dan met een stookwaarde van aardgas (rV = 32·106 J/m3)

E = rV·V

E = 32·106 · 0,016807

E = 537824 J

Afgerond is dit 5,4·105 J. Dit is meer dan twee keer zoveel dan wanneer we de eieren elektrisch zouden koken.

We zouden i.p.v. in Joule ook de energie in kWh kunnen vergelijken. In ScienceData staat de stookwaarde ook per kg en is de dichtheid dus niet nodig.


elektrischeeierkoker-1

Vraag over "Elektrische eierkoker"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Elektrische eierkoker

Over "Elektrische eierkoker" zijn nog geen vragen gesteld.