Fysik

Vandmølle energi

13. februar 2015 af mbn89 (Slettet) - Niveau: B-niveau

I et vandløb er der et vandhjul som trækker en el-generator. I løbet af et bestemt døgn produceres der med konstant effekt den elektriske energi 26,2 kWh.

a) Beregn den konstante effekt

Før vandmøllen bevæger vandet sig med 1,65 m/s. Efter vandmøllen er vandets fart 0,55 m/s. Højdeforskellen er 0,60 m, og vandmøllen passeres af 600 kg vand pr sekund.

b) Beregn den kinetiske energi af den vandmængde, som på et sekund strømmer hen til vandmøllen.

c) Hvor stor en brøkdel af den mekaniske energi, som vandet taber omsættes til elektrisk energi?

Jeg har lavet a) og har fået svaret 2263,68 MJ i døgnet. (er det rigtigt?) De to andre kan jeg godt bruge lidt hjælp til. Skal jeg f.eks. bruge formlen Ekin = ½mv2 i b)?


Brugbart svar (0)

Svar #1
13. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

a) Benyt definitionen for effekt: ydet energi pr tid. Benyt, at 1 døgn = 24 h. Dit resultat er ikke korrekt. Man skal beregne en effekt.

b) Benyt definitionen for kinetisk energi.

c) Beregn den mekaniske energi før og efter passagen af møllen.


Svar #2
13. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

ok, i a) jeg starter med at omregne kWh til joule og får 94320 J og så omregner et døgn i sekunder, det giver 86400 s. Og så får jeg 1,09 W pr døgn? Eller er det pr sekund, siden jeg har ganget begge tal med 3600??

Definitionen for kinetisk energi må da være den jeg nævner, nemlig Ekin=½mv2 ?


Brugbart svar (0)

Svar #3
13. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#2

a) Der er tale om en effekt. Der er allerede divideret med tiden. Du sjusker med præfikser og 10-potenser. Man har jo

        P = 26,2 kWh / 24 h = 1,09 kW .

b) Ja, det er definitionen for kinetisk energi.


Svar #4
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

Ok, jeg troede man skulle omregne til Joule og sekunder.

Kan det passe at b) bliver 816,75 J i sekundet?

I c) skal jeg da bruge både den kinetiske og den potentielle energi på begge sider af møllen? Eller er der en anden nemmere måde at udregne det på?


Brugbart svar (0)

Svar #5
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#4

a) Når energien er i kWh og tiden er i timer (h) , er det nemmeste da blot at dividere med 24 h.

b) Ja, det er krorekt.

c) Ja, man skal beregne forskellen i mekanisk energi. Vælg nulpunktet for potentiel energi på passende vis.


Svar #6
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

c) Skal man også gange med 9,82 m/s2 før møllen?

Hvad mener du med, at jeg skal vælge nulpunktet for potentiel energi?


Brugbart svar (0)

Svar #7
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#6

c) Hvad mener du? Man skal beregne ændringen i mekanisk energi

        ΔEmek = (Ekin + Epot)før - (Ekin + Epot)efter = ((1/2)m·vfør2 + m·g·hfør) - ((1/2)m·vefter2 + m·g·hefter)

                  = (1/2)·m·(vfør2 - vefter2) + m·g·(hfør - hefter)


Svar #8
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

Jeg kender godt formlen. g'et i den potentielle energi er jo tyngdeaccelerationen.

Skal m desuden også være 600 kg før møllen?


Brugbart svar (0)

Svar #9
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#8

Ja, m er massen af den mængde vand, der passerer møllen i 1 s.


Svar #10
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

ok og g skal ganges med før møllen?


Brugbart svar (0)

Svar #11
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#10

g er jo en faktor, der indgår i den potentielle energi, som det fremgår af udtrykket i #7.


Svar #12
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

ok jeg gætter på at den skal ganges med så.

højden må vel være 0 før møllen?


Brugbart svar (0)

Svar #13
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#12

Det, der er relevant er (hfør - hefter) , altså højdeforskellen.


Svar #14
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

Er den så 0 efter og 0,6 m før?

Spørgsmålet er jo hvor stor en brøkdel af den mekaniske energi som vandet taber, der omsættes til elektrisk energi, så skal jeg lægge mek1 og mek2 sammen og tage mek2 af det samlede? Eller hvordan?


Brugbart svar (0)

Svar #15
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#14

Højdeforskellen er 0,6m .

Beregn tabet i mekanisk energi og sammenlign dette med den elektriske effekt, som vandmøllen yder.


Svar #16
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

Jeg regner dem en ad gangen, så det er rart at vide, om den er 0 før eller efter?

Og når jeg beregner tabet, så trækker jeg mek1 fra mek2 ?


Brugbart svar (0)

Svar #17
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#16

Ja, tabet er forskellen i mekanisk energi, som forklaret i #7.


Svar #18
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

Du kan ikke hjælpe mig med, om højden er 0 før eller efter?


Brugbart svar (0)

Svar #19
14. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#18

Du kan selv vælge nulpunktet for højden. Det afgørende er højdeforskellen, som tidligere forklaret. Højdeforskellen er uafhængig af valget af nulpunkt for den potentielle energi.


Svar #20
14. februar 2015 af mbn89 (Slettet)

ok, jeg er kommet til at skulle regne brøkdelen ud, men er ærlig talt lidt perpleks over, at de skriver "som vandet taber omsættes til elektrisk energi"
Jeg har lavet de 26,2 kWh om til MJ og det bliver 94,32 MJ
så dividerer jeg 2809,2 J (som er resultatet af Emek2 - Emek1) med 94320000 J og får 29,78. Er det resultatet eller hvad?


Forrige 1 2 Næste

Der er 25 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.