Fysik

Forbrugt gas på opvarming af vand

24. december 2020 af Aspirant (Slettet) - Niveau: C-niveau

Hej SP

Her er en opgave, som jeg har brug for hjælp til at løse:

I et sommerhus er der installeret et gaskomfur.
Der skal koges 2 L vand med starttemperaturen 6 grader celsius.
Gryden vejer 250 g og er lavet af aluminium.
Hvor meget gas skal der bruges, for at få vandet i kog?

Jeg tænkte på at bruge formlerne for termisk energi (E=m*c*deltaT) og formlen for forbrænding (E=m*L).

Jeg er særligt i tvivl mht. gryden. Den skal vel også opvarmes, og dermed skal der jo også bruges gas på det? Skal jeg så udregne gasforbrug på kogning af vand plus gasforbrug på opvarming af gryden til 100 grader celsius?

På forhånd tak.

Hilsen Aspiranten

Brugbart svar (1)

Svar #1
24. december 2020 af ringstedLC

Ja. Logisk set skal energien fra forbrændingen overføres til vandet via gryden. Antag at der ikke undslipper energi til omgivelserne, altså at; "energien er bevaret ":

$\begin{align*} E=m_{gas}\cdot L &= m_{Al}\cdot c_{Al}\cdot \Delta T+m_{H_2O}\cdot c_{H_2O}\cdot \Delta T \\ m_{gas} &= \frac{\bigl(m_{Al}\cdot c_{Al}+m_{H_2O}\cdot c_{H_2O}\bigr)\cdot \Delta T}{L} \end{align*}$

Bestem- og indsæt værdierne i SI-enheder.

Brugbart svar (1)

Svar #2
25. december 2020 af mathon

$\begin{array}{l|c|c} &\mathbf{Al}&\mathbf{H_2O}\\ \hline \textbf{specifik varmekapacitet}/\frac{kJ}{kg\cdot K}\textbf{ ved 20}\degree \textbf{C}&0.90&4.18 \end{array}$

Brugbart svar (1)

Svar #3
25. december 2020 af mathon

se endvidere:
https://da.wikipedia.org/wiki/Br%C3%A6ndv%C3%A6rdi

Brugbart svar (1)

Svar #4
26. december 2020 af mathon

$\small \begin{array}{lllll} \textup{beregning:}\\&m_{bygas}=\frac{\left (\left ( 0.250\;kg \right )\cdot \left ( 0.90\;\frac{kJ}{kg\cdot K} \right )+ \left(2\;kg \right )\cdot \left ( 418\;\frac{kJ}{kg\cdot K} \right ) \right )\cdot \left ( (100-6)\;K \right )}{29.3\;\frac{kJ}{g}} \end{array}$

Brugbart svar (1)

Svar #5
26. december 2020 af mathon

tastekorrektion:

$\small \small \begin{array}{lllll} \textup{beregning:}\\&m_{bygas}=\frac{\left (\left ( 0.250\;kg \right )\cdot \left ( 0.90\;\frac{kJ}{kg\cdot K} \right )+ \left(2\;kg \right )\cdot \left ( 4{\color{Red} .}18\;\frac{kJ}{kg\cdot K} \right ) \right )\cdot \left ( (100-6)\;K \right )}{29.3\;\frac{kJ}{g}} \end{array}$

Skriv et svar til: Forbrugt gas på opvarming 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.