Fysik

FYSIK -HJÆLP

22. april 2014 af htxstuderende15 (Slettet) - Niveau: B-niveau

En elev måler på vandfrobruget ved sit morgenbad. Målingen viser at der hvert minut bruges 7,6 L vand med temperaturen 40 C. Vandet fra vandværket er kun 12 C. 
Bestem den effekt, som en gennemstrømningsvandvarmer skal yde under badet


Brugbart svar (0)

Svar #1
22. april 2014 af Andersen11 (Slettet)

Beregn den energimængde, der skal tilføres for at opvarme 7,6 L vand fra 12 C til 40 C, og divider med den forbrugte tid t = 1 min.


Brugbart svar (0)

Svar #2
23. april 2014 af hesch

Ad #1:  Det er jo nemmere sagt end gjort, for hvad er varmekapaciteten for 7,6 L vand ?

Man skal omregne disse 7,6 L @ 40Cº  til kg. Massefylden for vand = 1000 kg/m3 @ 3,8Cº. Volumenudvidelseskoefficienten for vand ≈ 1,8E-4 K-1.

Varmekapaciteten for vand i enheden: J * kg-1 * K-1 slås så op i tabeller som denne:

http://www.peteraaboe.dk/fysik/konstanter/varmekapacitet.htm

. . . . hvor varmekapaciteten viser sig at være nogenlunde konstant i området  10Cº . . 40Cº, og hvor en gennemsnitsværdi kan anvendes som god tilnærmelse.


Svar #3
23. april 2014 af htxstuderende15 (Slettet)

#2

Ad #1:  Det er jo nemmere sagt end gjort, for hvad er varmekapaciteten for 7,6 L vand ?

Man skal omregne disse 7,6 L @ 40Cº  til kg. Massefylden for vand = 1000 kg/m3 @ 3,8Cº. Volumenudvidelseskoefficienten for vand ≈ 1,8E-4 K-1.

Varmekapaciteten for vand i enheden: J * kg-1 * K-1 slås så op i tabeller som denne:

http://www.peteraaboe.dk/fysik/konstanter/varmekapacitet.htm

. . . . hvor varmekapaciteten viser sig at være nogenlunde konstant i området  10Cº . . 40Cº, og hvor en gennemsnitsværdi kan anvendes som god tilnærmelse.

jeg får gennemsnittet til 4,1825 men så forstår jeg ikke hvad jeg skal nu?


Brugbart svar (0)

Svar #4
23. april 2014 af Andersen11 (Slettet)

#3

Beregn effekten ved

        P = ΔE/t = c·m·ΔT/t ,

hvor c er den specifikke varmefylde for vand, m er massen af vandet, ΔT er temperaturstigningen, og t er tiden (1 minut).

Med den nøjagtighed, der er brug for i opgaven, kan man roligt regne med ρvand = 1000 kg/m3 og at c er den sædvanligt benyttede værdi for vand c = 4,186 kJ/(kg·K) .


Svar #5
23. april 2014 af htxstuderende15 (Slettet)

Nu giver det hele mening! Jeg siger tusind tak!


Brugbart svar (0)

Svar #6
24. april 2014 af hesch

#3:

Med den nøjagtighed, der er brug for i opgaven, kan man roligt regne med ρvand = 1000 kg/m3 og at c er den sædvanligt benyttede værdi for vand c = 4,186 kJ/(kg·K) .

Det ikke nøjagtigheden, der er vigtigt her, men det er vigtigt at vise forståelse for at 1 m3 vand ikke vejer 1000kg uanset temperatur. Man kan så skrive cvand4,2 kJ/(kg·K), ikke 4,186 kJ/(kg·K), for det er en afrundingsfejl. Herved viser man forståelse for, at det kolde vand lægger sig nederst i en stillestående sø, eller for den sags skyld i en skål vand, og at man inden temperaturmåling af vandet i denne skål, skal foretage en omrøring i vandet, ellers måler man forkert.

Det er da også vigtigt at vise forståelse for, at varmekapacitet er temperaturafhængig, ( kig i tabellen vedhæftet i #2, der er jo betydelige udsving ).

Hvordan ved du, at man roligt kan se bort fra disse forhold i opgaven ?  Der står jo ikke i opgaven, at man kan anvende værdier som cvand ≈ 4,2 kJ/(kg·K), osv.

Indenfor fysik er det vigtigt fx at forstå, at vands kogetemperatur afhænger af tryk, og lignende. Ellers er man kandidat til at konstruere italienske IC4-tog.


Skriv et svar til: FYSIK -HJÆLP

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.