Fysik

Energi

22. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

Ved et uheld sprøjter 1g kogende vand over på din hånd.
Vandet afkøles til 30 grader celsius mens der afgiver energi til din hånd.
1) Hvor megen energi modtager din hånd?

-----
Når det er 1g KOGENDE VAND er det så ikke 100 grader ??

Hvis det er 100 grader..
Løser man så ikek opgaven ved at sige
100-30 (ændringen af temperaturen) * 0,001 kg (massen)
eller noget i den stil??

uhhhh..håber nogen vil hjælpe..er gået helt i stå :S

Svar #1
22. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

eller er det ikke:
vands specifikke varmekapacitet * massen * ændring af temperaturen

??????

Brugbart svar (0)

Svar #2
22. oktober 2005 af fixer (Slettet)

#1 er korrekt. Ændringen i vandets energiindhold ved afkølingen bestemmes af

dQ_v = mCdT

hvor m er vandmængdens masse, dT dets temperaturænding og C_v vandets varmekapacitet.

Idet varmen går fuldt til opvarmning af hånden, må denne modtage præcis den varmemængde vandet mister, altså

dQ_hånd = -dQ_v

Svar #3
22. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

:D taaak :)

i forlængelse af den anden opg..

ved et uheld med en damprenser bliver en person ramt af 1g vanddamp med temperaturen 100 grader. vi regner med at vanddampen fortsættes ig afkøles på personens hånd.

b) beregn, hvor megen energi personens hånd modtager. hvor mange gange værre er dette uheld end uheldet i spørgsmål a?

--
beregn, hvor megen energi personens hånd modtager. ER DET IKKE DET SAMME SOM I A??
eller skal man noget andet når stoffet ikke er flydende??

Brugbart svar (0)

Svar #4
22. oktober 2005 af fixer (Slettet)

Det er ikke det samme som i første opgave. Energiindholdet i 100 grader varm damp er langt højere end i vand ved tilsvarende temperatur. Jeg stikker til hver en tid hellere hele hånden i en spandkogende vand end ind over vanddamp ved 100 grader.

Humlen ligger i at du nu skal medtage den energi vanddampen må afgive for at fortættes. Vi kan kalde denne nergimængde for E. Når dampen er fortættet, forefindes det som 100 grader varmt vand. Den efterfølgende afkøling til 30 C forløber helt som i første spørgsmål.

Prøv nu at opstøv en formel for E.

Brugbart svar (0)

Svar #5
22. oktober 2005 af Epsilon (Slettet)

#3:
Nej, situationen er nu en lidt anden; jf. opgaveteksten (modulo fejl i formuleringen i #3) står at læse:

"(...) vi regner med, at vanddampen fortættes og afkøles på personens hånd"

Oversættes dette til fysikfaglig terminologi, sker der således

1) En fasetransition (faseovergang):

gas (vanddamp) -> væske (flydende vand)

efterfulgt af

2) Afkøling til hudens overfladetemperatur,

som igen må ansættes til 30°C. I spørgsmål b) er den modtagne energi derfor summen af bidragene hidrørende fra 1) og 2).

//Epsilon

Svar #6
22. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

ok der er en faseovergang dvs det går fra at være damp til vand men temperaturen bliver ikke ændret, det gør kun energien

vi kender massen (1g)
og temperaturen (100grader)

og vi skal vel finde A(arbejdet der udføres)

-så meget forstår jeg indtil videre..
men kan stadig ikke finde ud af hvilken formel jeg skal bruge for at finde ud af hvormeget energi der afgives ved faseovergangen

nogen der kan hjælpe??

Brugbart svar (0)

Svar #7
22. oktober 2005 af Epsilon (Slettet)

#6:

ad 1)
Den mængde energi, som frigives eller kræves tilført vand med massen m og temperaturen 100°C ved faseovergangen: fortætning <-> fordampning, er bestemt ved

Q = (L_f)*m,

hvor L_f er den specifikke fordampningsvarme for vand v. 100°C.

//Epsilon

Svar #8
22. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

Q= 100 grader * 1g = 100 J ??
det synes jeg ikke giver mening.. :S

Brugbart svar (0)

Svar #9
22. oktober 2005 af Epsilon (Slettet)

#8:
Nej, det giver ganske rigtigt overhovedet ingen mening. Du indsætter ikke, hvad du bliver bedt om. Temperatur og fordampningsvarme er to forskellige, fysiske størrelser. Vands fordampningsvarme L_f ved 100°C kan slås op i et tabelværk, fx en databog.

//Epsilon

Svar #10
22. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

Mmmm.. jeg aner ikke hvad vands fordampsningsvarme er

jeg ved hvad vands specifikke smelte varme er..kan det bruges??

Brugbart svar (0)

Svar #11
22. oktober 2005 af Epsilon (Slettet)

#10:
Nej, det er jo ikke faseovergangen

krystallisation <-> smeltning,

som er aktuel. Du skal i et tabelværk opsøge en værdi for vands fordampningsvarme ved temperaturen 100°C. Hvis ellers jeg husker ret, er den omtrent

L_f = 2257kJ/kg

men se nu lige at få slået op i din databog. Der må være et indeks bagerst således, at du kan finde ud af på hvilken side i databogen, at vands fordampningsvarme findes.

//Epsilon

Svar #12
23. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

ja, problemet er at jeg ingen databog har. Men jeg vil prøve at regne det ud vha dit tal, for at se om jeg forstår metoden. Så må jegregne den om igen, når jeg kommer over på skolen...

2257kJ/kg * 0,001 kg = 2,257 kJ = 2257 J

+ 4186 J/kg grad*70*0,001kg= 292,6 J

2257 J + 292,6 J = 2549,6 J

Dvs. dette uheld er næsten 10 gange værre end det første.

ER DET RIGTIGT??

Brugbart svar (0)

Svar #13
23. oktober 2005 af Epsilon (Slettet)

#12:
Tja, rundt regnet 9 gange værre:

(2549,6J)/(292,6J) = 8,71... ~ 9

Men ellers korrekt, forudsat jeg har ihukommet den korrekte tabelværdi for vands fordampningsvarme ved 100°C.

//Epsilon

Svar #14
23. oktober 2005 af najasweety (Slettet)

ligeså snart jeg er blevet færdig, opdager jeg selfølgelig noget..Øhm i opg a) står der at den skal afkøles til 30 grader..men i opg b) er det noget helt andet der sker, og der står ikke at den skal afkøles til 30 grader, men bare at den skal afkøles..kunne det så ikke betyde, at den i b) skulle ned på 0 grader, når nu der ikke står noget??

-------
OPGAVEN:
et uheld sprøjter 1g kogende vand over på din hånd.
Vandet afkøles til 30 grader celsius mens der afgiver energi til din hånd.
1) Hvor megen energi modtager din hånd?

ved et uheld med en damprenser bliver en person ramt af 1g vanddamp med temperaturen 100 grader. vi regner med at vanddampen fortsættes og afkøles på personens hånd.

b) beregn, hvor megen energi personens hånd modtager. hvor mange gange værre er dette uheld end uheldet i spørgsmål a?

Brugbart svar (0)

Svar #15
23. oktober 2005 af Epsilon (Slettet)

#14:
Vandet kan ikke på hånden afkøles til en temperatur, som er lavere end håndens overfladetemperatur. Så længe vandets temperatur overstiger håndens overfladetemperatur, vil vandet afgive varme til hånden, og efterhånden vil en termisk ligevægt indstille sig.

Du skal uændret antage, at vandet afkøles til 30°C i spørgsmål b).

Det vil være fint i besvarelsen kort at bemærke, at vi antager, at al energi frigivet ved fortætning såvel som ved afkøling af vandet fra 100°C til 30°C afsættes direkte i hånden. I praksis er dette naturligvis ikke sandt, men den eneste chance vi har for at vurdere uheldenes indbyrdes skadevirkning, er at gøre den samme antagelse i begge tilfælde og regne under den forudsætning.

//Epsilon

Brugbart svar (0)

Svar #16
23. oktober 2005 af fixer (Slettet)

#12 Dette er netop årsagen til at jeg i #4 foretrak det kogende vand frem for 100C varm vanddamp.

En given mængde vanddamp ved 100C afgiver ved kondensation mere end fem gange så meget energi som der kræves for at opvarme samme mængde vand fra 0C til 100C. Respektindgydende.

Skriv et svar til: Energi

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.