100 likes | 206 Vues
Analyse van energiesystemen (TB142E). Werkcollege 1. Lydia Stougie Sectie Energie & Industrie. Agenda. Warmte en massabalans in een energiesysteem Stoichiometrie. Warmte en massabalans in een energiesysteem: huishoudelijke boiler.
E N D
Analyse van energiesystemen (TB142E) Werkcollege 1 Lydia StougieSectieEnergie & Industrie
Agenda • Warmte en massabalans in een energiesysteem • Stoichiometrie
Warmte en massabalans in een energiesysteem: huishoudelijke boiler • Het warm water was zojuist op… … wanneer kan ik weer douchen? • Welk systeem ligt hierachter? • Componenten, factoren,inputs en outputs? • Welke aannames moet jemaken voor een schatting? • Wat moet je weten?
Aanpak • Teken een systeemdiagram • Maak een lijst met redelijke aannames, op basis van systeemdenken en de gegevens aanwezig • Maak een schatting, hoe ruw is die? • Interpreteer de uitkomst
Welke vragen komen in je op? • Warmt de boiler overdag of alleen ‘s nachts op? • Wat is de temperatuur van het warme water? (legionella) • Hoe efficiënt is de boiler? Hoe oud is die? • Wat gebeurt er met het overvloedige water bij het uitzetten door de temperatuurstijging? • Hoe lang wil je douchen? • Hoeveel water gebruik je met douchen?
Benodigde gegevens • Soortelijke warmte water: 4,186 kJ/(kgK)
Stoichiometrie • Reactievergelijkingen opstellen • Rekenen met mol en massa • Zie ook paragraaf 17.1.2 van het dictaat voor oefenopgaven!
Oefening: Mol/massa/reacties Bij de verbranding van aardgas komt kooldioxide vrij. Neem aan dat aardgas bestaat uit 100% methaan. Andreas gebruikt 0,34 kg aardgas om te koken. • Stel de reactievergelijking op (balanceer deze!) • Hoeveel mol methaan wordt verbruikt? • Hoeveel moleculen aardgas zijn dat? • Hoeveel mol CO2 ontstaat er? • Welke massa CO2 ontstaat? Hoe verhoudt zich dat tot de massa aan aardgas? • Hoeveel kg CO2 ontstaat er bij de verbranding van 1 kg steenkool (CH)?
Oefening: zwavelzuur-meer • In de voormalige Sovjet-Unie bevindt zich een meer waarvan het water bestaat uit sterk zwavelzuur (H2SO4). • Dit zou tot gips (CaSO4) kunnen worden geneutraliseerd met calciumhydroxide (Ca(OH)2). • De totale hoeveelheid H2SO4 in het meer is geschat op 5 miljoen ton; • Hoeveel hydroxide zou nodig zijn?