Cappuccino

Opgave 2 (vraag 5 t/m 8) uit eindexamen Natuurkunde VWO 2023 tijdvak 1

Bij elke vraag: uitleg stap voor stap, het antwoordmodel en feedback van de AI-docent.

Cappuccino bestaat uit espressokoffie en met stoom opgeschuimde melk. Met een espressoapparaat kan je koffiezetten en stoom maken om de melk op te schuimen. Het espressoapparaat dat is afgebeeld in figuur 1 gebruikt voor beide handelingen één verwarmingselement. Dit verwarmingselement bevindt zich in de boiler. Dit is de ketel waarin water (onder druk) wordt opgewarmd.

Op het voorpaneel van het apparaat zitten twee knoppen:

  • de aan-uitknop: alleen als deze knop aanstaat, werkt het apparaat. Het verwarmingselement verwarmt dan het water tot een temperatuur van net onder 100∘C100^{\circ}\text{C}.
  • de stoomknop: als deze knop ook aanstaat, verwarmt het verwarmingselement water onder druk tot een temperatuur van 120∘C120^{\circ}\text{C}.

Als de aan-uitknop aangezet wordt, gaat het lampje branden. Het lampje brandt totdat het water de juiste temperatuur heeft. In figuur 2 is een gedeelte van het schakelschema met het verwarmingselement weergegeven. Het apparaat is aangesloten op de netspanning (230 V230 \text{ V}). De temperatuurregeling gebeurt met behulp van thermostaten die in de boiler zijn aangebracht. Een thermostaat kan gezien worden als een schakelaar die onder een bepaalde temperatuur gesloten is en boven die temperatuur open is.

Het espressoapparaat bevat drie thermostaten:

  • een warmwaterthermostaat: deze is afgesteld op een temperatuur van iets onder 100∘C100^{\circ}\text{C}.
  • een stoomthermostaat: deze is afgesteld op een temperatuur van 120∘C120^{\circ}\text{C}.
  • een veiligheidsthermostaat (niet afgebeeld in figuur 2): deze schakelt het verwarmingselement uit wanneer de temperatuur toch te hoog wordt doordat een van de andere thermostaten niet goed werkt. Deze thermostaat is afgesteld op een temperatuur van rond 150∘C150^{\circ}\text{C}.

In de schakeling in figuur 2 is de stoomknop nog niet aangesloten. Figuur 2 staat ook op de uitwerkbijlage.

Teken in de figuur op de uitwerkbijlage de verbindingen die nodig zijn om de stoomknop op de juiste manier aan te sluiten.

Figuur 2 bij vraag 5 van opgave Cappuccino (Natuurkunde VWO 2023)
⚠️ Uitwerkbijlage vereist
Uitwerkbijlage bij vraag 5 van opgave Cappuccino

Klaar met deze vraag?

Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:

Uitleg bij vraag 5

Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.