Fysik
Opgavespørgsmål i fysik
Marstal solvarmealæg
Byen Marstal på Ærø har et af Nordeuropas største solvarmeanlæg.
Solfangerpanelerne har et samlet areal på 18 365 m^2
En sommerdag skinner solen i 8,5 timer. Solfangerpanelerne tilføres herved i gennemsnit strålingsenergi med effekten 870 W pr. m^2. En del af denne energi nnyttiggøres som indre energi i vandet i solvarmeanlægget. Varmeanlæggets nyttevirkning er 0,40.
a) Beregn den nyttiggjorte energi i solvarmeanlægget den pågældende dag.
En anden dag overføres energien 183 GJ som varme til vandet i solvarmeanlægget. af denne energi bliver kun de 45 GJ afsat til Marstal by. Den overskydende energi oplagres i en stor vandtank. Denne tank indeholder 10 000 m^3 vand, der til at begynde med har temperaturen 45,0 C.
b) Beregn temperaturen af vandet i tanken efter tilførslen af den overskydende energi.
Gør herunder rede for de relevante antagelser.
Er der nogle af jer som kan hjælpe mig med opgave a og b ??? Det ville være en stror hjælp!
Tak på forhånd!
Svar #1
27. august 2013 af JonathanBro (Slettet)
a) Vi har en effekt på 870 W pr. m^2 solceller som køre i 8,5 time
870watt * 8,5time = 7395 watt time = 7,395 kWh pr. m^2
Solcellerne laver altså 7,395 kWh pr. m^2 hvis de kører i 8,5 time
Vi har dog 18 365 m^2 solceller
7,395 kWh * 18 365 = 135 809,175 kWh = 135,809175 MWh
Dog er nyttevirkning på 0,40 altså kun 40 %
135,809175 * 0,4 = 54,32367 MWh
(Hvilket du måske skal omregne til joule)
b)
Overskydende energi
183 Gj - 45 Gj = 138 Gj
Vands varmefylde er 4,180 Kj / (kg*Deltat)
Der skal altså bruges 4,180 Kilo joule for at opvarme 1 kg vand (1 liter) 1 grad.
Du har 138 000 000 Kj og (1 000 * 10 000 m^3) 10 000 000 liter.
Så skal du bare lige rykker rundt på formelen for at isolere antal grader
Svar #2
27. august 2013 af Susanna4578 (Slettet)
Er lidt forvirret i opgave b
hvilken formel er det vi har med at gøre her?
Svar #3
27. august 2013 af mathon
Hvad handler forvirringen om?
Du har en kvadratmeterafhængig beregning af den fra solen tilførte energi. Heraf udnyttes kun 40% = 0,40.
Svar #4
27. august 2013 af mathon
.
Enytte = P • A • t • 0,40 = (870 J/(s·m2)) • (8,5·3600 s) • (18365 m2) • 0,40 = 1,95565·1011 J =
195,565·109 J = 195,565 GJ
Svar #5
28. august 2013 af mathon
b)
energi overført til 10 000 m3 vand (183 - 45) GJ = 138 GJ
Når der ses bort fra energiudveksling med omgivelserne
har du
for vandet
(V • ρ) • c • ΔT = 1,38·1011 J
((104 m3) • (103 kg/m3) • (4184 J/(kg·C)) • ΔT = 1,38·1011 J
ΔT = 3,3 C
T - (45,0 C) = 3,3 C
T = 48,3 C
Skriv et svar til: Opgavespørgsmål i fysik
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.