Fysik

Fysik - opgave

28. september 2011 af stinedenseje (Slettet) - Niveau: A-niveau

I et eksperiment undersøges, hvor lang tid det varer, før en konstantantråd brænder over. I eksperimentet benyttes en tynd konstantantård med tværsnitsarealet 0,035 mm2 og massen 3,39 mg.

1) Bestem trådens længde

 

Konstantantråden har resistansen 0,30 Ω. Spændingsfaldet over spændingskilden i kredsløbet er 100 V i hele forsøget. Man kan regulere strømstyrken i kredsløbet ved at ændre på resistansen R af den variable resistor.

2) Beregn størrelsen af resistansen R, når strømstyrken i kredsløbet er 3,00 A

 

Der sendes nu en strøm med strømstyrken 6,0 A gennem konstantantråden, som til at begynde med har temperaturen 20 ºC. Konstantantråden brænder over i det øjeblik, dens temperatur når smeltepunktet.

3) Beregn, hvor lang tid der går, inden konstantantråden brænder over.

 


Brugbart svar (0)

Svar #1
28. september 2011 af Jerslev (Slettet)

#0: Nogle forslag selv?


Brugbart svar (1)

Svar #2
28. september 2011 af Studieguruen (Slettet)

Benyt at 

m = ρ·V = ρ·A·l ,

hvor ρ er densiteten af konstantan, A er tværsnitsarealet og l er længden af tråden .


Brugbart svar (1)

Svar #3
28. september 2011 af mathon

1) Bestem trådens længde

               m = L·a·d                      d er densiteten

               L = m / (a·d) = (3,39·10-6 kg) / ( (0,035·10-6 m2) · (8,9·103 kg·m−3 ) )  = 0,010883 m = 10,9 mm

 


Brugbart svar (0)

Svar #4
28. september 2011 af mathon

 

3) Beregn, hvor lang tid der går, inden konstantantråden brænder over.

 

                           tilført energi         =         modtaget energi

                           R·I2·t                   =          mkonstantan·ckonstantan·ΔT

 

konstantans smeltepunkt er 1280ºC


Brugbart svar (0)

Svar #5
29. september 2011 af mathon

 

   ckonstantan = ,0410 kJ kg-1 K-1


Brugbart svar (1)

Svar #6
29. september 2011 af mathon

#5


 

   ckonstantan = 0,410 kJ kg-1 K-1


Brugbart svar (0)

Svar #7
29. september 2011 af pgs (Slettet)

Jeg forstår det ikke helt, sidder med samme opgave..

Jeg har brugt: Q = m * c * (t1-t0)

Q = (3,39 *10^-6 kg) * (4,1 kJ/kg*Celsius) *(1280 Celsius - 20 Celsius)

Q = 0,017513 kJ ???

 

t = Q / U * I

t = 17 J/ 100 V * 6,00 A

t = 0,029188 J/V'*A ????

 

Hvordan regner jeg det om til tid?

På forhånd tak :-)


Brugbart svar (1)

Svar #8
29. september 2011 af Studieguruen (Slettet)

#7

Du skal benytte fremgangsmetoden i #4 korrekt.

I ligningen

R·I2·t = mkonstantan·ckonstantan·ΔT

kender du resistansen R fra opg 2), og samtidig ved du at I = 6,0A , mkonstantan = 3,39·10-6kg , ckonstanten = 0,410 kJ kg-1 K-1 , og ΔT = 1280ºC - 20ºC = 1260ºC .

Du bør nu selv kunne finde tiden t .


Brugbart svar (1)

Svar #9
29. september 2011 af mathon

#4


 

3) Beregn, hvor lang tid der går, inden konstantantråden brænder over.

 

                      tilført energi         =                                    modtaget energi

               (0,30 Ω)·(6,0 A)2·t     =               (3,39·10-6 kg)·(410 J kg-1 K-1)·((1280-20) K)

 

 


Brugbart svar (0)

Svar #10
02. oktober 2011 af pgs (Slettet)

Så,

t = ((3,39·10^-6 kg)·(0, 410 kJ * kg^-1 K^-1)·((1280-20) K)) / ((0,30 Ω)·(6,0 A)^2)

t = 0,000973 ????

 


Brugbart svar (1)

Svar #11
02. oktober 2011 af Studieguruen (Slettet)

#10

Nej. Husk at benytte korrekte enheder for varmefylden. Den rigtige værdi er

410 J kg-1 K-1

 


Brugbart svar (0)

Svar #12
02. oktober 2011 af pgs (Slettet)

Sorry, så giver det 0,162155 sekunder? Eller hvilken enhed?

 


Brugbart svar (0)

Svar #13
02. oktober 2011 af Studieguruen (Slettet)

#12

Det er korrekt, ja.


Brugbart svar (0)

Svar #14
02. oktober 2011 af pgs (Slettet)

Tusinde tak for hjælpen!

Mvh Pernille


Brugbart svar (0)

Svar #15
03. november 2011 af Fjelsted92 (Slettet)

Hej 


Jeg sidder så også med samme opgave, og har selv regnet a'eren, men kan ikke finde ud af at regne b'eren.

Nogen der bare kan give et hint til, hvilken formel jeg skal bruge til det?


Brugbart svar (0)

Svar #16
03. november 2011 af Fjelsted92 (Slettet)



Tror jeg gjorde det sværere for mig selv end det var. Har i hvert fald fundet ud af det :)


Skriv et svar til: Fysik - opgave

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.