Fysik

Varmepatron - Beregn den tid det tager at opvarme systemet

21. oktober 2021 af 1234t25 - Niveau: B-niveau

Varmepatron Grundlæggende Fysik b – Opgave 7.15

En varmepatron på 3500 W er anbragt i en 200 L vandfyldt kedel, som er lavet af 50 kg jern.

a. Beregn den tid, det tager at opvarme systemet fra 10 °C til 65 °C.

b. Beregn den elektriske strømstyrke gennem varmepatronen, der er tilsluttet 220 V.

c. Beregn varmepatronens resistans.

d. Varmepatronens udseende er et bøjet rør med diameter 0,8 cm og en udfoldet længde på 60 cm.

Brugbart svar (0)

Svar #1
21. oktober 2021 af Moderatoren

Hej, velkommen til. Gør således:

Beskriv så præcist som muligt hvad du har problemer med. Gør rede for hvad du ved, og hvad du ikke ved. På den måde undgår du, at lektiehjælperen bruger tid på at forklare ting, som du i forvejen er bekendt med. Dette illustrerer også, at du har tænkt over opgaven, hvilket ofte giver hurtigere og bedre svar.

Brugbart svar (0)

Svar #2
21. oktober 2021 af Moderatoren

Eller se evt. denne tråd: https://www.studieportalen.dk/forums/Thread.aspx?id=993593

Brugbart svar (0)

Svar #3
21. oktober 2021 af jantand

1 W= 1J/s

Du skal bruge varmefylden

Du skal bruge Ohms lov

Svar #4
21. oktober 2021 af 1234t25

Skal jeg bruge ohms lov i den første del af opgaven i a

Brugbart svar (0)

Svar #5
21. oktober 2021 af jantand

A) Du skal finde ud af hvor meget energi der går til at varme systemet op. Altså hvor mange Joule

Brugbart svar (1)

Svar #6
21. oktober 2021 af ringstedLC

#4: Nej. Ohm's lov siger ikke noget om energi og tid.

$\begin{align*} E_{syst.}=P\cdot t &= E_{kedel}+E_{vand} \\ &= m_{kedel}\cdot c_{jern}\cdot \Delta T+m_{vand}\cdot c_{vand}\cdot \Delta T \\ t &= \;? \end{align*}$

Svar #7
21. oktober 2021 af 1234t25

Ja det var også det jeg tænkte, så jeg skal bare isolere Delta - T i formlen?

Svar #8
21. oktober 2021 af 1234t25

For vi har jo Esyst

Brugbart svar (0)

Svar #9
21. oktober 2021 af ringstedLC

Der spørges til tiden t.

ΔT er temp. ændringen.

PS. Du bør skrive "hvad du tænkte" sammen med opgaven.

Svar #10
22. oktober 2021 af 1234t25

Hvad kalder man egentlig den formel: Q=m*c*delta T

T=65C-10C T= 55C

mvand=200 L eller 200 kg

Cvand=4180 J*kg^-10

mkedel=50 kg

Ckedel=452 J*kg^-10

50 kg * 452 J*kg^-10 * (65C-10C ) + 200 kg * 4180 J*kg^-10 * (65C-10C ) = 47223000 kg J/kg^10

får du det også til det og hvilken enhed kommer ud ?

Men hvordan udregner jeg tiden ud fra det?

Vedhæftet fil:Skærmbillede 2021-10-22 kl. 20.17.19.png

Svar #11
22. oktober 2021 af 1234t25

Så man bruger effektloven E = P * t

hvor E er = 50 kg * 452 J*kg^-10 * (65C-10C ) + 200 kg * 4180 J*kg^-10 * (65C-10C )

Men hvad er P ?

Er det 3500 W

Brugbart svar (0)

Svar #12
22. oktober 2021 af ringstedLC

#10
Men hvordan udregner jeg tiden ud fra det?

$\begin{align*} E_{syst.}=P\cdot t &= E_{kedel}+E_{vand} \\ t &= \frac{E_{kedel}+E_{vand}}{P} \end{align*}$

Brugbart svar (0)

Svar #13
22. oktober 2021 af ringstedLC

#10: Men dine værdier for c_jern og c_vand er ikke rigtige. Den specifikke varmekapacitet er den mængde energi, der skal tilføres 1 kg af et stof for at opvarme det med 1 ºK:

$\begin{align*} c &= \frac{E}{m\cdot T}\\ \textup{hvilket\,betyder: } c &= \frac{\textup{J}}{\textup{kg}\cdot \textup{K}} \\ c_{vand} &= 4182\,\frac{\textup{J}}{\textup{kg}\cdot \textup{K}} \end{align*}$