Nyttevirkning

En elpære/en glødetråd fungerer ved, at noget af energien fra strømmen bliver sendt ud i gassen i elpæren. Dermed bliver gassen nødt til at afgive energi i form af fotoner og bølger (lys), så den kan optage de elektroner, som glødetråden udsender. Disse fotoner og bølger bliver arbsorberet og floursceret videre i andre materialer på den måde. Derfor vil jeg umiddelbart sige,at elpæren har den største energiudveksling med omgivelserne.

Men dit forsøg viste jo, at du kunne overføre varme i vand, fra den elektriske strøms energi i elpæren, og dermed har du også på den måde udvekslet energier med omgivelserne.

Men dit forsøgsresultat pejer klart i retningen af, at det er resistoren, der har afgivet mest energi...

Håber det hjalp :-)

Mvh. Kasper :-)

Nyttevirkning = nytteenergi / tilførtenergi.

For at kunne sammenligne den afgivne termiske energi fra pære hhv. modstand, skal du derfor kende den tilførte energi til pære hhv. modstand. De tilførte energier kunne jo vælges at være ens, men hvordan har sikret dig det under forsøget ?  Eller hvordan har du ellers kendskab til de tilførte energier ?

Nytteenergi fra pæren må være:  

Tilførtenergi - ( afgivet termisk energi ) = lysenergi

eftersom jeg formoder at det er lyset, og ikke varmen, du får nytte af.

Hej Kasper, helt klart tak!

Hesch:

Det glemte jeg at skrive, men betingelserne for de to forsøg var fuldstændig ens.

Ja, jeg har beregnet lysnergien, og nyttevirkningen for både pæren og resistoren. 
Hmm... Ved faktisk ikke hvad der menes, om det er den elektriske eller termiske energi jeg skal forklare for, for det står der faktisk ikke noget om.
Siden jeg skal måle temperaturen for begge forsøg og udregne nyttevirkningen, vil jeg da gå ud fra at det er den termiske energi, men nej, det står der ikke.

I opgaven står:

Bestem hvor stor en del af glødetrådens omsatte elektriske energi, der går til belysning.

Så du skal benytte:

Nytteenergi = lysenergi.

Lysenergi = Tilførtenergi - ( afgivet termisk energi )

Nyttevirkning = lysenergi / tilførtenergi =

( Tilførtenergi - ( afgivet termisk energi ) ) / tilførtenergi.

Den tilførte energi = 14821,8 J fra forsøget med resistoren. Resistoren udsender jo ikke lys, kun varme med en nyttevirkningsgrad ≈ 100%

Ja, altså nu er spørgsmålet:

"ved hvilken af de to målinger, kan vi forvente, at der blev udvekslet størst energi med omgivelserne"

bare et underspørgsmål, som jeg har svært ved at besvare.

Men du kommer vel også frem til at resistoren udveksler mest strøm med omgivelserne ikke?

#5

Resistoren udveksler da vel ikke strøm med omgivelserne? Den udveksler energi med omgivelserne.

#5: Målingerne vil forventes at vise en udveksling af lige meget energi med "omgivelserne".

Glødetråden ved varmeenergi + strålingsenergi, resistoren kun ved varmeenergi. Når lys rammer omgivelser, vil lysets energi opvarme vægge, møbler, gulvtæpper, osv.  Energi forsvinder ikke, aldrig. Jeg formoder, at alle energier ved energiomdannelse til sidst ender som varmeenergi.

Hvis du kan omdanne varmeenergi til f.eks. kinetisk energi ( uden samtidigt at opvarme noget "andet" ), er du ude i en evighedsmaskine af 2. grad.

Elværker har således brug for afkøling af dampen i en kondensator, og dermed opvarmning af omgivelserne, uden afkøling virker elværket ikke. Dette gøres ved at placere elværkerne nær ved havet, og så pumpe kølevand gennem kondensatoren ved hjælp af turbiner, der yder i størrelsesordenen 600 hk. Således opvarmes havvandet til mere behagelig badetemperatur.

Men pointen er, at vi kan omdanne kinetisk energi til varmeenergi uden tab, men den modsatte vej vil der blive tab, der så ender som varmeenergi ( opvarmet badevand ). Så hvis vi omdanner energierne frem og tilbage, og tilbage og frem, ender det hele som varme.