Fysik
Solenergi til opvarmning af vand
Energien i solstrålingen kan udnyttes til opvarmning af vand. Et parabolspejl rettes mod solen, og de reflekterede solstråler samles i brændpunktet som vist på figuren. En beholder med vand placeret i brændpunktet bliver derfor opvarmet. Parabolspejlet dækker et areal på 1,5 m2 vinkelret på solstrålingens retning og modtager energi med effekten 750 W på m2. Af den energi i strålingen, som rammer parabolspejlet, overføres 80% til beholderen.
a) Beregn den energi, som beholderen modtager i løbet af et minut. (Har jeg regnet ud til at være 54000 W i minuttet).
Beholder og vand opvarmes fra 20ºC til 100ºC i løbet af 6,0 min. Den samlede varmekapacitet er 3,7 kJ/K.
b) Hvor meget energi afgiver beholderen til omgivelserne under opvarmningen? (Her er jeg i tvivl, da jeg jo ikke ved, hvor mange procent der afgives til omgivelserne. 20%?)
Vandet koger i 3,0 min. Beholderen afgiver energi til omgivelserne med effekten: P=W/K*ΛT
hvor ΛT er forskellen mellem beholderens temperatur og omgivelsernes temperatur, der er 20ºC.
c) Beregn massen af den mængde vand, der fordamper under kogningen.
Har brug for hjælp til b) og c)?
Svar #1
19. februar 2015 af hesch (Slettet)
#0: a) Du må få styr på dine enheder:
Eminut = 750 W/m2 * 1,5m2 * 0,8 * 60 s = 54000 Ws = 54000 J.
Svar #3
19. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)
#2
b) Beregn den energi, der kræves tilført for at opvarme beholder + vand fra 20 C til 100 C. Sammenlign dette med den energi, der faktisk tilføres i løbet af 6,0 min. Forskellen er den mængde energi, der er afgivet til omgivelserne.
Svar #4
19. februar 2015 af Andersen11 (Slettet)
#2
I c) har du vist udeladt talværdien. Det fremgår af en google-søgning, at der afgives energi til omgivelserne med effekten
P = 2,0 W/K · ΔT
Beregn, hvor meget energi, der tilføres beholderen i 3 min og beregn den energi, der afgives til omgivelserne i samme tidsrum. Divider forskellen med vands fordampningsvarme.
Svar #5
19. februar 2015 af mbn89 (Slettet)
#4
Ja det var en tastefejl.
Mange tak, kigger på det i morgen, nu er det blevet lidt sent
Svar #6
19. februar 2015 af mbn89 (Slettet)
#3
jeg ved godt, hvordan det skal regnes ud, men den eneste værdi for varmekapacitet, jeg har, er jo den opgivne, nemlig 3,7 kJ/K, og da jeg heller ikke har massen, så kan jeg ikke lige se, hvordan jeg skal regne det ud?
Svar #7
15. marts 2015 af Andersen11 (Slettet)
#6
Massen er indregnet i varmekapaciteten, så man skal ikke kende massen her.
Skriv et svar til: Solenergi til opvarmning af vand
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.