Het is moeilijk om de temperatuur van de oven exact te meten daarom heb ik met een digitale thermometer 3 maal een meting van de temperatuur in het midden van het kleistaal uitgevoerd op 50 min

Het is moeilijk om de temperatuur van de oven exact te meten daarom heb ik met een digitale thermometer 3 maal een meting van de temperatuur in het midden van het kleistaal uitgevoerd op 50 min, 55min en 60min door de oven te openen en met de thermometer door een meting te doen: Deze leverde een gemiddelde op van:
Proefuitvoering onderzoeksvraag 2 – eerste uitvoering vochtige klei
Tijd Temperatuur Meeting Gemiddelde Temperatuur
50 min 93,2 C =(93.2C+93.2C+93.3C)/3
= 93.2C
55 min 93,2 C
60 min 93,3C
Tabel 2: berekening gemiddelde temperatuur kleistaal na opwarming – staal 1
Proefuitvoering onderzoeksvraag 2 – tweede uitvoering vochtige klei
Tijd Temperatuur Meeting Gemiddelde Temperatuur
50 min 96,4 C =(96.4C+96.7C+96.8C)/3
= 96.6C
55 min 96.7 C
60 min 96.8 C
Tabel 3: berekening gemiddelde temperatuur kleistaal na opwarming – staal 2
Proefuitvoering onderzoeksvraag 2 – droge klei
Tijd Temperatuur Meeting Gemiddelde Temperatuur
50 min 95.0 C =(95.0C+95.2+95.3)/3
= 95.2C
55 min 95.2 C
60 min 95.3 C
Tabel 4: berekening gemiddelde temperatuur kleistaal na opwarming – staal 3

?
Waardoor de volgende berekeningen uitgewerkt kunnen worden voor onderzoeksvraag 2
?Q=|?Qklei|-|?Qwater|
m=kg
T=°C Q Afgestaan
?Qklei=m*C*?T Q opgenomen
?Qwater=m*C*?T
Proef 1 mwater (Kg) 0,4
Tbegin 27,5 C* 1,8705 803,904
mklei (Kg) 0,029 C= 802,0335
Tbegin 93,2 c 2005 ‘(c=C/m )
Teinde 28,7

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

m=kg
T=°C
Proef 2
(Zie foto’s) mwater (Kg) 0,2
Tbegin 26,8 C* 2,352 435,448
mklei (Kg) 0,035 C= 433,096
Tbegin 96,6 c 2165 ‘ ( c=C/m )
Teinde 29,8

?Q=|?Qklei|-|?Qwater|
Droge klei m=kg
T=°C Q Afgestaan
?Qklei=m*C*?T Q opgenomen
?Qwater=m*C*?T
mwater 0,2
Tbegin 25 C* 2,756 217,36
mklei 0,04 C= 214,604
Tbegin 95,2 c 1073 ‘ ( c=C/m )
Teinde 26,3
Tabel 5: berekening warmtecapaciteit kleistalen voor de drie test uitvoer rondes
Als controle werd de berekening voor droge klei uitgevoerd. Uit literatuurstudie is beschreven dat de warmtecapaciteit van droge klei 978 J.kg-1.oC-1 is. Experimenteel heb ik een waarde van 1073 gemeten. Dit is een afwijking van 8.7 %
Als we de beide metingen van de vochtige klei bekijken dan zien we dat deze met een onderlinge afwijking van 7.9% binnen dezelfde grootte van afwijking vallen. De conclusie die we hieruit kunnen trekken is dat de gebruikte proefopstelling binnen de 10% nauwkeurige metingen toelaat.
Daarnaast liggen de waardes van de warmtecapaciteit van vochtige klei dubbel zo hoog dan deze van droge klei. Er kan dus dubbel zoveel warmte opgeslagen worden binnen vochtige dan binnen droge klei (wat het belang van een goede geleidbaarheid van klei voor opslag van radioactief materiaal duidelijk maakt. Indien de warmte niet efficiënt afgevoerd wordt dan zal de klei snel uitdrogen en de warmte minder efficiënt afgevoerd kunnen worden).
Tijdens het maken van deze GIP heb ik zeer veel bijgeleerd over radioactieve stoffen en de opslag en berging hiervan. Ik heb meer inzicht gekregen over wat er nu juist allemaal in deze sector gaande is en de problemen waar we voor staan. Door te werken rond dit onderwerp ben ik in contact gekomen met de grootste en belangrijkste bedrijven van deze sector binnen België en heb de kans gekregen om met de mensen die hier werken te praten en naar hun uitleg te luisteren.
Ook heb ik ondervonden dat zelf een experiment opstellen en uitvoeren niet eenvoudig is.
Radioactief afval is zeer gevaarlijk voor de mens en we moeten er voorzichtig mee omgaan.
De oplossing is het opslaan en opbergen van deze stoffen tot ze weer ongevaarlijk zijn. Voor de opslag moeten de stoffen eerst verwerkt worden zodat ze veilig opgeslagen kunnen worden. Deze opslag moet gebeuren onder constante omstandigheden en permanente controle. Dit alles gebeurt volgens strikte regels en richtlijnen. Tot op de dag van vandaag staan we voor zeer grote problemen omtrent de berging van hoog en gematigd radioactief afval. Er is nog geen concrete oplossing maar we gaan spoedig beginnen met het in gebruik nemen van de geologische berging. Zoals ik experimenteel aangetoond heb heeft de kleilaag waarin deze berging zou plaatsvinden alvast de noodzakelijke thermodynamische eigenschappen. Hopelijk is dit een gepaste oplossing voor het probleem.
Ik wil de warmteoverdracht door geleiding (Wet van Fourier) binnen natuurlijke klei meten en berekenen. Hiertoe ga ik de warmteflux bepalen. Dit laat toe om te bepalen of Klei een betere of slechtere warmtegeleider is dan water.
Poging 1: Warmtebron is een metalen staaf, verwarmd door contact met verhit water
We vullen het bassin met de benodigde hoeveelheid water, vervolgens plaatsen we het verwarmingselement in het water en beginnen dit te verwarmen. Wanneer het water op de correcte temperatuur is brengen we het metaal in het water in zodanig dat de klei ver genoeg boven het water blijft. Vervolgens doen onze metingen voor de nul-waarden.
Poging 2: warmtebron is een 12V halogeenlampje
De warmtebron die moet instaan voor de verwarming van de klei wordt is aangepast naar een 12V halogeenlampje dat volledig in de bodem van de kleiblok ingebracht werd.
Voor beide pogingen: We nemen een kubus met het benodigde volume van de klei (10 cm X 10 cm X 10 cm) en plaatsen de warmtebron 1 cm diep in de bodem van het kleiblok. Aan de zijkant van het kleiblok plaatsen we 3 thermometers op gelijke afstand van elkaar.
Van zodra de warming start lezen we periodiek – om de 10 min – de temperatuur af op elk van de thermometers noteren die. Van zodra de temperatuur die op een thermometer afgelezen wordt gelijk blijft veronderstellen we dat een stabiele geleidingsflux bereikt is en kunnen we het experiment stoppen

Bij een herhaalde uitvoer van de proef steeg de temperatuur in de kleimassa telkens te traag waardoor de temperatuur van de klei niet stabiel was over de gehele massa. Hierdoor kon ik geen thermodynamische berekening uitvoeren.
Reden: De warmteoverdracht van het verwarmde water doorheen het metaal naar de klei is niet efficiënt.
Rekening houdende met deze vaststelling heb ik de proefopstelling geoptimaliseerd en de werd proef werd succesvol uitgevoerd zoals bovenstaand beschreven onder hoofdstuk 7.4.1
Het experiment is niet gelukt aangezien de volumes klei die gebruikt werden te groot waren. Dit resulteerde in een te trage stijging van de temperatuur waarden waardoor ik onvoldoende gegevens heb om dit te laten tellen als een representatieve proef. Ik zal het experiment moeten aanpassen en uitvoeren maar dan met kleinere klei volumes. Door deze experimentele problemen heb ik ook besloten dat het aangewezen is om de warmtegeleidingscoëfficiënt te berekenen in plaats van de geleidingsflux. Het experiment wordt aangepast en verder uitgewerkt onder experimentele vraag 7.4.1.