Fysik

Energi i en elkedel

15. januar 2022 af sm912 - Niveau: B-niveau

En elkedel har en effekt på 1920 W og en nyttevirkning på 85%. Der fyldes 1,8 L vand med starttemperatur på 19 °C grader i kedlen.

Jeg skal gøre rede for hvilken energiomdannelse, som der finder sted i kedlen, det forstår jeg ikke?

Derefter skal jeg beregne hvor langt tid det tager at bringe vandet i kog...

Please forklar og hjælp mig.

Brugbart svar (0)

Svar #1
15. januar 2022 af peter lind

Der sker omdannelse af el energi til varmeenergi.

Nytteenergi der skal tilføres er m*c*Δt hvor m er vandets masse, c er vands varmefylde og Δt er temperaturstigningen.

Den tilørte energi er P*t hvor P er effekten og t er tiden. Heraf bliver 85% til nytteenergi

Svar #2
15. januar 2022 af sm912

Giver det her mening ift. det sidste spørgsmål?

Vedhæftet fil:Skærmbillede 2022-01-15 kl. 16.36.33.png

Brugbart svar (0)

Svar #3
15. januar 2022 af ringstedLC

Energiomdannelse:

Energi findes i forskellige former, bla. elektrisk-, kemisk-, mekanisk-, termisk energi.

Redegør for den tilførte- og afgivne energiform.

Brugbart svar (0)

Svar #4
15. januar 2022 af ringstedLC

Vandets temperatur T skal øges fra 19 ºC til 100 ºC.

$\begin{align*} \Delta T &= \;?^{\,\circ}\textup{C} \end{align*}$

Det kræver, at der tilføres energien Q til massen af vand.

Elkedlen omsætter 1920 W i tiden t (sek) med en nyttevirkning på 85%:

$\begin{align*} E_\textup{tilf\o rt}\cdot 0.85 &= E_\textup{afgivet} \\ P\cdot t\cdot 0.85 &=Q\Rightarrow t=\frac{Q}{P\cdot 0.85} \end{align*}$

For at beregne tiden, antages det, at den tilførte energi til vandet ikke undslipper til omgivelserne (energibevarelse):

$\begin{align*} t &= \frac{m\cdot c\cdot \Delta T}{P\cdot 0.85}\,,\; Q=m\cdot c\cdot \Delta T \end{align*}$

#2: Du glemmer nyttevirkningen som "nedsætter" P.

Svar #5
15. januar 2022 af sm912

Men jeg kender jo ikke tiden t (sek). Tiden er ikke angivet i opgaven?

Brugbart svar (0)

Svar #6
15. januar 2022 af ringstedLC

Du har jo beregnet t i #2, blot uden at medregne nyttevirkningen.

PS. Du behøver ikke at omregne til min., men hvis du gør det, så skriver vi ikke et "skævt" antal min. som decimaltal. Brug fx 5 min. og 17 sek. eller 5:17.

Brugbart svar (0)

Svar #7
15. januar 2022 af mathon

$\small \small \begin{array}{lllllll}&& \begin{array}{|c|c|}\textbf{El-nergi}&\textbf{Varme}\\\hline&\\ \frac{1.920\;\frac{kJ}{s}}{0.85}&\left ( 1.8\;kg \right )\cdot \left ( 4.18\;\frac{kJ}{kg\cdot K} \right )\cdot \left ( (100-19)\;K \right )\\&\\ \hline&\\ 2.25882\;\frac{kJ}{s}&609.444\;kJ\\&\\ \hline \end{array}\\\\ \textbf{Tid:}\\&& t=\frac{609.444\;kJ}{2.25882\;\frac{kJ}{s}}=269.806\;s=4\;min\;30\;sek \end{array}$

Brugbart svar (1)

Svar #8
15. januar 2022 af ringstedLC

#7 er ikke rigtig, da effekten på et elektrisk apparat er tilført effekt:

$\begin{align*} \textup{Nyttevirkn.: }85\% &= \frac{E_\textup{afgivet}}{E_\textup{tilf\o rt}} \\ E_\textup{tilf\o rt} &= \frac{E_\textup{afgivet}}{0.85} \\ E_\textup{tilf\o rt} &= \frac{m\cdot c\cdot \Delta T}{0.85} \\ 1920\,\textup{W}\cdot t &= \frac{609.444\,\textup{kJ}}{0.85} \\ t &= \frac{609.444\,\textup{kJ}}{0.85\cdot 1.920\,\tfrac{\textup{kJ}}{\textup{s}}} =373.43\;\textup{s}=6\,\textup{min}\;13\,\textup{sek} \\ \end{align*}$

Brugbart svar (1)

Svar #9
16. januar 2022 af mathon

korrektion:
Sorry for rodet

$\small \small \small \begin{array}{lllllll}&& \begin{array}{|c|c|}\textbf{El-nergi}&\textbf{Varme}\\\hline&\\ \left (1.920\;\frac{kJ}{s} \right )\cdot 0.85&\left ( 1.8\;kg \right )\cdot \left ( 4.18\;\frac{kJ}{kg\cdot K} \right )\cdot \left ( (100-19)\;K \right )\\&\\ \hline&\\1.632\;\frac{kJ}{s}&609.444\;kJ\\&\\ \hline \end{array}\\\\ \textbf{Tid:}\\&& t=\frac{609.444\;kJ}{1.632\;\frac{kJ}{s}}=373.434\;s=6\;min\;13\;sek \end{array}$

Svar #10
16. januar 2022 af sm912

Tusind tak for hjælpen!

Brugbart svar (0)

Svar #11
19. januar 2022 af PeterValberg

Se eventuelt denne video < LINK >

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)

Skriv et svar til: Energi i en elkedel

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.