Les 12b Warmteoverdracht deel 2

• Procesbeheersing
• MBO
• Studiejaar 4

Warmteoverdracht 2

Enquete

https://rocspiegel.nl/

YUI-YAY-YOS 

Een dunne wand met twee laminaire lagen heeft een warmtedoorgangscoëfficiënt (k) van 5 W/m²K. De wand heeft een oppervlak van 10 m² en een dikte van 5 mm. De wand heeft aan de ene zijde een temperatuur van 0˚C en aan de andere zijde een temperatuur van 20 ˚C.

Hoeveel warmte verdwijnt er door de wand?

Hoeveel tijd heb je nodig als er een warmtestroom is van 60.000 watt en je 3.000 joule energie wilt toevoeren?

Warmtestroom berekenen

In een cilindervormige enkelwandige tank wordt plantaardige olie met een spiraalverwarmer warm gehouden op 70 °C. De tank heeft een oppervlakte van 100 m2 en een dikte van 4 cm. Buiten is de gemiddelde temperatuur 10 °C.

Hoeveel warmte gaat er verloren door geleiding als de tank van koper is gemaakt?

Formule berekenen warmteoverdracht door een laminaire laag:

In een cilindervormige enkelwandige tank wordt plantaardige olie met een spiraalverwarmer warm gehouden op 85°C. De tank heeft een hoogte van 20m en een diameter van 15 m. Buiten is de gemiddelde temperatuur 15 °C. De warmtestroom is 12.500W

Wat is de k-waarde?

Zet het temperatuurprofiel in de juiste volgorde.

 Je verwarmt de vaste stof. Tijdens de warmtetoevoer stijgt de temperatuur van de vaste stof.

Je verwarmt het gas. Tijdens de warmtetoevoer stijgt de temperatuur van het gas.

Je verwarmt de vaste stof, waardoor de stof smelt. Tijdens de warmtetoevoer blijft de temperatuur gelijk.

Je verwarmt de vloeistof. Tijdens de warmtetoevoer stijgt de temperatuur van de vloeistof

Je verwarmt de vloeistof waardoor het verdampt. Tijdens de warmtetoevoer blijft de temperatuur gelijk

Warmtehoeveelheid

De warmtehoeveelheid die nodig is om een stof op te warmen kun je berekenen.

Q=m·c·ΔT

Een blok ijzer warmt op van 20 °C naar 1500 °C. Het gewicht is 5kg.
Hoeveel warmte is daarvoor nodig?

1. 3404 kJ
2. 3404 J
3. 1480 kj
4. 1480 j

Q=M·C·T

Q=5*0.46*1480

Opwarmen

Hoeveel warmte is er nodig om 250kg water op te warmen naar van 20 °C naar 90 °C?

250kg*(90-20)*4.2 = 73500 kj

Hoeveel m3 aardgas is er dan nodig? Aardgas heeft een verbrandingswaarde van 32000kj/m3

Nog 1

Als je 500 kg water wilt verdampen. Hoeveel aardgas heb je dan nodig?

-> eerst bereken je hoeveel Energie je nodig hebt met de formule Q= m*rv [Tabel 29]

-> De uitkomst hiervan deel je door de verbrandingswarmte van aardgas [Tabel NA 33]

Hoeveel m3 aardgas bij 500 kg water verdampen?

Regel van Black

de totale hoeveelheid opgenomen warmte = totale hoeveelheid afgestane warmte

of te wel:

Je handen worden kouder-> Flesje bier word warmer

Kopje koffie word kouder -> Tafel word warmer.

Q​afgestaan​​=Q​opgenomen​​

Je mengt 50 kg alcohol met een c van 2,5 kj/kgk en een T van 20 °C met 120kg water van 70 °C met een c van 4,2 kj/KG. 

Wat word de temp van het mengsel?

Eerste conclusie -> meer water dan alcohol.

Tweede conclusie -> temp tussen 20 en 70°C

Regel van black:

Q=m·c·ΔT

Q​afgestaan​​=Q​opgenomen​​

Je mengt 50 kg alcohol met een c van 2,5 kj/kgk en een T van 20 °C met 120kg water van 70 °C met een c van 4,2 kj/KG. 

Wat word de temp van het mengsel?

Eerste conclusie -> meer water dan alcohol.

Tweede conclusie -> temp tussen 20 en 70°C

Regel van black:

Q=m·c·ΔT

Qafgestaan = Qopgenomen

mw·cw·(Twb-Tme) = ma·ca·(Tme-Tab)

120·4,19·(70-Tme)=50·2,5·(Tme-20)

502,8 ·(70-Tme)= 125,5·(Tme-20)

35196-502,8Tme = 125,5Tme-2510

37706=628,3Tme

Tme = 60°C

Q​afgestaan​​=Q​opgenomen​​