Fysik
hjælp til El og Varmelære
En elektrisk vandkedel indeholder et varmelegeme med resistansen R. Spændingen over
varmelegemet er U.
a. Beregn varmelegemets effekt og strømmen gennem varmelegemet.
Kedlen med varmelegemet har varmekapaciteten Ckedel.
I kedlen hældes vand med massen m1. Kedel og vand har begyndelsestemperaturen T1.
Der tændes for kedlen og efter tiden t1 opnår kedel med vand temperaturen T2. (I opgaven
kan der ses bort fra varmeudveksling med omgivelserne).
b. Beregn tiden t1.
Kedlen vedbliver med at være tændt og efter yderligere et tidsrum t2, er der fordampet
vandmængden m2 fra kedlen.
c. Beregn den fordampede mængde vand, m2.
Data:
R = 25,0 Ω
U = 200 V
Ckedel = 850J/K
T1 = 20,0 º C
T2 = 95,0 º C
t2 = 4,00 min
m1 = 1,50 kg
Alle svar er velkomne, også til hjælp af formelbrug.
Svar #1
05. januar 2012 af WHiP (Slettet)
1.
Effekten i et komponent er givet ved produktet af spændingsfaldt over komponenten og strømmen igennem den altså P=U*I, hvor P er effekten, U er spændingen og I er strømmen. Strømmen beregnes af ohms lov U=R*I.
Ligenu kan jeg ikke hjælpe dig med de andre to da jeg ikke lige kan finde det jeg skal bruge.
Svar #2
05. januar 2012 af mathon
P = U2/R = (200 V)2/(25,0 Ω) = 1600 W
I = U/R = (200 V)/(25,0 Ω) = 8 A
Etilført = P·t = (1600 W) · t1
Emodtaget = (m·c + Ckedel) · ΔT = ((1,50 kg)·(4,186 kJ/kg) + 0,85 kJ)·((95-20) K) = 534,675 kJ
(1,600 kJ/s) · t1 = 534,675 kJ
t1 = (534,675 kJ) / ((1,600 kJ/s) = 334,172 s ≈ 5 min 34,2 s
yderligere opvarmning til 100ºC kræver
((1,50 kg)·(4,186 kJ/kg) + 0,85 kJ)·((100-95) K) = 35,645 kJ
i alt tilført
E = (1,600 kJ/s) ·(4·(60 s)) = 384 kJ
energi brugt til
fordampning
Efordampning = (384 - 35,645) kJ = 348,355 kJ
fordampet mængde
vand
Efordampning = 348,355 kJ = m·(2260 kJ/kg)
m = (348,355 kJ) / (2260 kJ/kg) = 0,154139 kg ≈ 154,14 g
Svar #4
10. januar 2012 af uffesen (Slettet)
Spørgsmål b kan jeg ikke få til at passe..
Det kan da ikke være rigtigt at en elkedel på 1600w med 1,5kg vand i skal bruge over 5min på at få det op og koge?
Svar #5
07. januar 2013 af Andersen2344 (Slettet)
I spørgsmål c under fordampet mængde vand, hvordan kommer i frem til 2260 kJ/kg?
Skriv et svar til: hjælp til El og Varmelære
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.