Fysik

Opvarmning af cola

22. marts 2006 af Am0k (Slettet)

Godaften!

Jeg har fået en svær opgave i fysik. Jeg skal beregne hvor lang tid det vil tage at få en cola til at koge ved hjælp af lyd fra en højtaler.

Det information jeg får afvide er :
Colaen har samme kogepunkt som vand.
Den står 3 meter væk fra højtaleren (til en koncert)
De spiller med 115 db
Colaen er en halv liter, og har målene 15 højde, og 10 cm bred.

Hvor lang tid vil det tage at få den til at koge?

Plz hjælp mig med udregninger og symboler + formler. På forhånd tak

Brugbart svar (0)

Svar #1
22. marts 2006 af CziX (Slettet)

Giv dit udkast, så kigger vi på det...

Brugbart svar (0)

Svar #2
22. marts 2006 af Dr. MolBio (Slettet)

Det har jeg aldrig hørt om. Kan man det? Tre meter?, det var ikke lidt! Den smule varme en højtaler afgiver, vil da hurtigt blive nedkølet af den stuetemperatur colaen befinder sig i.

Er du sikker på det ikke er en aflevering i skal aflevere 1. april?

Svar #3
22. marts 2006 af Am0k (Slettet)

Nej ikke en aflevering.. bare en lille opgave jeg skal fremlægge om i morgen.. Og har ingen forslag til det. er blank. Men min lærer sagde at vi skal gå ud fra der ikke går db tabt på de 3 meter. At den rammer med 115db. Slet ingen der kan hjælpe?

Brugbart svar (0)

Svar #4
22. marts 2006 af KickAzz (Slettet)

Teoretisk set ville jeg nu mene, at opgaven kunne løses, men i praksis vil den energi colaen modtager fra lyden hurtigt blive afgivet til omgivelserne som følge af stuetemperaturen.

Er ikke 100% sikker på fremgangsmåden, men mener den skal være som følger:

Ved frekvensen 1 kHz kan det menneskelige øre netop opfatte lyd med en intensitet omkring I_min = 10^-12 W/m^2.

Vi ønsker, at bestemme lydintensiteten I:

I = I_min * 10^L

Vi bestemmer først I

L = log I/I_min <=> 10^11,5 = I/(10^-12 W/m^2) <=> I = 10^11,5 * 10^-12 W/m^2 = 0,316.. W/m^2

Eftersom colaen har målene 15cm * 10cm, modtager den effekten P:
P = I * A = 0,316.. W/m^2 * 0,15m * 0,10m = 0,00474.. W

Herefter bestemmer vi hvor meget energi, der skal til for at få colaen til at koge (= 100º C). Vi antager, at stuetemperaturen er 20º C:
Q = m * c * delta t = 0,500 kg * 4180 J/(kg K) * 80K = 167200J

Nu kan vi bestemme hvor lang tid det vil tage at få colaen til at koge:

P = Q/t <=> t = Q/P = 167200J / 0,00474.. W = 35248854,99 s ~ 408 dage.

Mvh
Peter

Svar #5
22. marts 2006 af Am0k (Slettet)

Kickazz du er for syg :-).. Mange mange tak, men er også enig at det kun virker teoretisk.

Mange tak geni :-)

Brugbart svar (0)

Svar #6
22. marts 2006 af KickAzz (Slettet)

Hov, glem følgende:

"L = log I/I_min <=> 10^11,5 = I/(10^-12 W/m^2) <=> I = 10^11,5 * 10^-12 W/m^2 = 0,316.. W/m^2"

og benyt bare den skrevne formel:

I = I_min * 10^L

Husk at L er angivet i bell og ikke decibell, dvs. 115 dB = 11,5 B.

Svar #7
22. marts 2006 af Am0k (Slettet)

Jeg er ikke helt med på hvordan du får de 0,316.. W/m^2. det andet er jeg helt med på, men de 0,316.. W/m^2 er jeg i tvivl om. Kan du forklare det lidt bedre?

Brugbart svar (0)

Svar #8
22. marts 2006 af KickAzz (Slettet)

Tjaeh.. Det er bare at benytte formlen:

I = I_min * 10^L = 10^-12 W/m^2 * 10^11,5 = 0,316.. W/m^2.

Svar #9
22. marts 2006 af Am0k (Slettet)

Nå okay på den måde. Nu forstår jeg. tak igen :-)

Brugbart svar (0)

Svar #10
22. marts 2006 af KickAzz (Slettet)

Så lidt :)

Skriv et svar til: Opvarmning af cola

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.