Formatieve evaluatie NOVA §4.4 Warmtetransport

In koude streken houden vleermuizen eenwinterslaap. Bij een omgevingstemperatuur van 5 °C laten ze hun lichaamstemperatuur van 37 °C dalen tot enkele tienden graden Celsius boven de buitentemperatuur. De hoeveelheid vet die ze dan per dag verbranden is daardoor veel kleiner dan de hoeveelheid vet die ze bij een lichaamstemperatuur van 37 °C zouden verbranden.

Vul in: Tijdens de winterslaap is ... het lichaam van de vleermuis en de omgeving kleiner dan tijdens het waken.

(Vervolg op vraag 1)

Vul in: Daardoor is ... per seconde wordt afgestaan aan de omgeving kleiner.

Een vleermuis onderbreekt tien tot vijftien maal per winterseizoen zijn winterslaap. Hij warmt daarbij in minder dan een uur op. In de grafiek is de warmte die hierbij per seconde vrijkomt door vetverbranding (Pvet) en de warmte die per seconde aan de omgeving wordt afgestaan (Pomg) gegeven als functie van de tijd.

De lichaamstemperatuur van de vleermuis op tijdstip $$t_A$$  ...

Een vleermuis onderbreekt tien tot vijftien maal per winterseizoen zijn winterslaap. Hij warmt daarbij in minder dan een uur op. In de grafiek is de warmte die hierbij per seconde vrijkomt door vetverbranding (Pvet) en de warmte die per seconde aan de omgeving wordt afgestaan (Pomg) gegeven als functie van de tijd.

De lichaamstemperatuur van de vleermuis op tijdstip $$t_B$$  ...

Een vleermuis onderbreekt tien tot vijftien maal per winterseizoen zijn winterslaap. Hij warmt daarbij in minder dan een uur op. In de grafiek is de warmte die hierbij per seconde vrijkomt door vetverbranding (Pvet) en de warmte die per seconde aan de omgeving wordt afgestaan (Pomg) gegeven als functie van de tijd.

De lichaamstemperatuur van de vleermuis op tijdstip $$t_C$$  ...

Bij het verbranden van 1,0 kg lichaamsvet komt $$4,0\cdot10^7$$   J warmte vrij.

De vleermuis gebruikt voor het opwarmen $$1,1\cdot10^3$$   J.

Bereken hoeveel milligram vet de vleermuis daarbij verbrandt.

(Noteer 2 significante cijfers zonder wetenschappelijke notatie.)

(a)  

De vleermuis gebruikt dus voor het opwarmen $$1,1\cdot10^3$$ J.

De massa van de vleermuis is 6,6 g. De gemiddelde soortelijke warmte (c) van de vleermuis is $$3,0\cdot10^3$$ J/kgK.

Tijdens het opwarmen van 5 °C naar 37 °C wordt een deel van de warmte aan de omgeving afgestaan.

Bereken hoeveel J warmte aan de omgeving wordt afgestaan.

(Noteer je antwoord in 3 significante cijfers zonder wetenschappelijke notatie.)

(a)  

Tijdens het opwarmen staat de vleermuis in 10 minuten 466 J warmte af aan de omgeving.

De dikte van de vacht van de vleermuis (dvacht) is 7,0 mm. De dikte van de onderhuidse vetlaag (dvet) is 2,0 mm. De vetlaag en de vacht zorgen samen voor de isolatie van het lichaam. In de grafiek staat het temperatuurverloop in de vetlaag en de vacht. De oppervlakte (A) van de vacht is 45 $$cm^2$$ . Bereken de warmtegeleidingcoëfficiënt  $$\left(\lambda\right)$$  van de vacht.

(Noteer je antwoord met 1 cijfer achter de komma zonder wetenschappelijke notatie.)

(a)