Fysik
Opvarmning af mælk
Godaften, kære medlemmer af studieportalen.dk :)
Jeg sidder endnu en gang og håber på, at der er nogle kloge hoveder herinde, som kan være behjælpelige med lidt fysikberegninger.
"En cappuccinomaskine bruges til at opvarme 250 g mælk fra 5,0 ºC til 80,0 ºC. Beregn hvor meget varme mælken skal tilføres, for at den bliver opvarmet fra 5,0 ºC til 80,0 ºC. Beregn massen af den fortættede vanddamp i den opvarmede mælk. Gør herunder rede for relevante antagelser"
Den første del af opgaven, kan let løses ved at bruge ligningen for nyttevirkning, da jeg ved at mælk har den samme specifikke varmekapacitet som vand har:
E(nytte) = C * m * ?t = 4186 J/(kg * ºC) * 0,25 kg * 75,0 ºC = 78487,5 J
Så langt så godt. Mit problem er bare, at jeg ikke ved, hvordan man regner massen af den fortættede vanddamp. Could I get some help, pleeeease? (:
Og btw hvad menes der med "gør herunder rede for relevante antagelser".
Svar #1
02. oktober 2008 af Daniel TA (Slettet)
Jeg har set opgaven og jeg ser frem til et svar :) Kunne heller ikke løse den, da jeg kiggede på den..
Relevante antagelser i den slags opgaver er typisk noget med at al den omsatte energi skal gå til opvarmning af mælken.
Svar #2
02. oktober 2008 af Eventyrligheden (Slettet)
Kan det have noget med absolut fugtighed at gøre? :)
Svar #3
03. oktober 2008 af mathon
mdamp*Ldamp = 78487,5 J
mdamp*(2,26*106 J/g) = 78487,5 J
mdamp = (78487,5 J)/(2,26*106 J/g) = 0,034729 g = ca. 34,7 mg
Svar #4
03. oktober 2008 af mathon
rettelse
mdamp = (78487,5 J)/(2,26*106 J/g) = 0,034729 g = ca. 34,7 mg
--->
mdamp = (78487,5 J)/(2,26*106 J/g) = 0,034729 g = ca. 34,7 mg
Svar #5
03. oktober 2008 af Eventyrligheden (Slettet)
#3/4: Hvad er L-damp, og hvor får du den værdi fra?
Svar #6
03. oktober 2008 af mathon
Ldamp er vands specifikke fortætningsvarme = specifikke fortdampningsvarme,
som
du finder i en fysDATAbog
Svar #7
16. august 2009 af medtusser (Slettet)
hvordan kan det være det står i 6?
kan du ikke bare tage den specifikke fordampningvarme og dividere med de Kj du har? og så burde du få svaret i Kg?
Svar #8
11. januar 2010 af Anxyous (Slettet)
Genopliver lige denne...
Jeg har problemer med samme opgave.
#3 har ret, men problemet er, at denne ikke tager højde for at den fortættede vanddamp også køles 20 grader ned, og derved afgiver varme.
Har nogen et bud?
Svar #9
12. januar 2010 af mathon
energiafgivelse = energimodtagelse
fortætningsvarme + afkølet fortætningsvand = opvarmning af mælk
mdamp·L + mdamp·c·(20 C) = mmælk·c·(75 C)
mdamp·(L/c) + mdamp·(20 C) = mmælk·(75 C)
mdamp((L/c) + (20 C)) = mmælk·(75 C)
mdamp = mmælk·(75 C)/((L/c) + (20 C))
mdamp = (0,250 kg)·(75 C)/(((2,26·106 kJ/kg)/(4,186 kJ/(kg·C))) + (20 C)) = 0,00003473 kg =
3,473·10-5 kg = 34,73 mg
Svar #10
11. oktober 2010 af Maskinen (Slettet)
Eller bare anvend: Q = m * Lf
Hvor Q er den varme, som en stofmælngde modtager eller afgiver, når den fordamper eller fortættes.
Lf er stoffets specifikke fordampningsvarme (som man slår op i databogen)
Her kender du Q og Lf og skal derfor bare isolere m.
Svar #11
14. oktober 2010 af Anxyous (Slettet)
#10:
Så glemmer du at tage højde for den mængde energi, som afgives, når vandet nedkøles.
Svar #12
11. november 2010 af Maskinen (Slettet)
#11: Det kunne der selvfølgelig være noget omkring - min fejl.
Svar #13
25. august 2012 af Ryqiem (Slettet)
#9 Vands specifikke fordampningsvarme er kun 2257 kJ/kg ved 100 °C :)
(Du har sat i 6, ikke i 3).
Så ≈ 0,034 kg er svaret.
Svar #14
23. november 2020 af ITemplate
Hej, tager lige denne op igen.
Svar #9 ser umiddelbart korrekt ud men der er noget der skæmmer. Han angiver for "afkølet fortætningsvand" at delta T = 20 C. Men delta T er jo givet ved Tslut - Tstart, så vi får et negativt delta T, dvs 80-100 = - 20 C ?
Og hvis det er rigtigt, er der så en der vil forklare fortegnene ved energibevarelsen (energiafgivelse = energimodtagelse). For så bliver "afkølet fortætningsvand" jo en "negativ afgivelse" hvilket ikke giver mening? Eller jeg forstår i hvert fald ikke at "afkølet fortætningsvand" og "fortætningsvarme" ikke har samme fortegn...
Mvh
Svar #16
23. november 2020 af ITemplate
#15, dampen starter med at være 100 grader og slutter med at være 80. Så Tslut = 80 og Tstart = 100.
Svar #17
25. november 2020 af ITemplate
#15 er det ikke korrekt at Tslut = 80 og Tstart = 100 , eller hvordan skal det forstås?
Svar #18
25. november 2020 af mathon
Dampen ved 100°C fortættes til vand ved 100°C. Fortætningsvandet afkøles fra 100°C til 80°C.