Fysik

Minekøling

19. februar 2005 af weboxdk (Slettet)

I en guldmine i Sydafrika ligger minegangene helt ned til 4000 meters dybde. Her er klippevæggenes
temperatur ca. 55 ºC, og der er derfor brug for et stort køleanlæg til at holde
luften i minegangene nede på en acceptabel temperatur (28 ºC).

Fra ismaskinen på jordoverfladen sendes en blanding af is og vand ned til Vandbassin 1
i 1500 meters dybde, hvorved temperaturen i Vandbassin 1 holdes på 0 °C. Gennem et rørsystem
sendes kølevandet derpå rundt i minen og ender i Vandbassin 2, som også befinder
sig i 1500 meters dybde. I Vandbassin 2 er vandets temperatur 7 °C. Herfra pumpes
vandet op til jordoverfladen igen.

I løbet af et døgn pumpes 875 ton vand fra Vandbassin 2 op til jordoverfladen.

a) Beregn dette vands tilvækst i potentiel energi.

Nogen som kan hjælpe??

Brugbart svar (0)

Svar #1
19. februar 2005 af Epsilon (Slettet)

weboxdk:

a) Jordens tyngdefelt er et konservativt kraftfelt, så tyngdefeltets arbejde ækvivalerer minus tilvæksten i potentiel energi. Formelt;

A_res = -delta E_pot

ergo

delta E_pot = -A_res = -F*delta y

hvor delta y er den afstand over hvilken, tyngdekraften udfører arbejde. Bemærk, at tyngdekraften er rettet modsat vandets positive bevægelsesretning, så A_res er negativ og dermed er delta E_pot positiv.

Fortsæt selv herfra.

//Singularity

Svar #2
19. februar 2005 af weboxdk (Slettet)

så bliver det altså fælgene

ΔEpot = -F * Δy <=>
ΔEpot =-m*g* Δy <=>
ΔEpot = - 850 * 10^3 kg * 9,82 m/s^2 * 1500m = 1,28 *10^10 J

men på denne gymnasieside http://fc.aalborghus.dk/~kk/facit.htm står der at resultatet er følgende ΔEpot = 1,31 MJ

Svar #3
19. februar 2005 af weboxdk (Slettet)

så bliver det altså følgene

Delta Epot = -F * Delta y <=>
Delta Epot =-m*g* Delta ;y <=>
Delta Epot = - 850 * 10^3 kg * 9,82 m/s^2 * 1500m = 1,28 *10^10 J

men på denne gymnasieside http://fc.aalborghus.dk/~kk/facit.htm står der at resultatet er følgende Delta Epot = 1,31 MJ

Brugbart svar (0)

Svar #4
19. februar 2005 af Epsilon (Slettet)

#2,3: Jeg kan ikke se, hvordan de er kommet frem til 1.31MJ, men korrekt er det ikke, så vidt jeg kan beregne. Sandsynligvis har de overset, at det er 875 ton vand, og ikke 875 kg vand. Det forklarer i hvert fald noget af afvigelsen.

Vandets tilvækst i potentiel energi er, jf. #1;

delta E_pot = m*g*delta y = (875*10^3kg)*(9.82m/s^2)*(1500m) = 1.288875*10^10 J ~ 12.9GJ

//Singularity

Svar #5
19. februar 2005 af weboxdk (Slettet)

mange tak skal du have!

Skriv et svar til: Minekøling

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.