Effekten ur en vattenkokare

> Vattenkokaren: effekt 2000 w W

Nästan rätt. Du ska inte beräkna "P" (effekt), utan "E" (energi).

(lagt till i efterhand)

> 1 liter vatten = 1kg

Är det en del av uppgiften (förmodligen inte) eller bara ditt resonemang?

Lägg märke till att mängden vatten (förmodligen) inte är känd (dvs inte nödvändigtvis 1 Kg eller 1 l).

 Du har en etta i täljaren. Är det massan som är ett kg? Fick man veta det?

Taylor skrev:

> Vattenkokaren: effekt 2000 w W

 

Nästan rätt. Du ska inte beräkna "P" (effekt), utan "E" (energi).

 hmm.. Hur mernar du? vart i uträkningen ska jag göra anorlunda?

Laguna skrev:

 Du har en etta i täljaren. Är det massan som är ett kg? Fick man veta det?

 Glömde skriva med att det är 1 liter vatten som kokas, gjorde en edit!

> Hur menar du? vart Var i uträkningen ska jag göra annorlunda?

E = P * t (P är given, nämligen 2 KW)

Dessutom har vi alltför mycket info. Är du säker på att det ska vara 1 liter vatten?

Jag tycker 1,65/2 = 82% är en dålig verkningsgrad för en vattenkokare, men jag vet inte om det är fel och i så fall var felet är.

Laguna skrev:

Jag tycker 1,65/2 = 82% är en dålig verkningsgrad för en vattenkokare, men jag vet inte om det är fel och i så fall var felet är.

 99kr på ÖoB,

Men det är alltså inte mer än att dela vattenkokarens effekt med 1,65 för att få fram verkningsgraden? 

Taylor skrev:

> Hur menar du? vart Var i uträkningen ska jag göra annorlunda?

 

E = P * t (P är given, nämligen 2 KW)

 

Dessutom har vi alltför mycket info. Är du säker på att det ska vara 1 liter vatten?

 Kokade upp vattnet själv och mätte temp samt tog tid!

Något är fel med uppgiften. För "E = P * t" behöver vi nämligen inte alls krångla med värmekapaciteten.

Det finns ju en del felkällor. T.ex. kan man inte vara säker på att 2000W är precis 2000W. Hade vattnet rumstemperatur när du började värma det, eller kom det direkt ur kranen?

Dessutom kanske vattnet delvis började koka, dvs. var 100 grader, och det gör stor skillnad, för det krävs mycket extra energi för att förånga vatten.

Prova igen om du har lust med en lägre temperatur. Värm i två minuter och mät temperaturen.

Laguna skrev:

Det finns ju en del felkällor. T.ex. kan man inte vara säker på att 2000W är precis 2000W. Hade vattnet rumstemperatur när du började värma det, eller kom det direkt ur kranen?

 Det är mycket sant! Vattnet hade rumstemperatur. Lät vattnet stå i vattenkokaren ett bra tag tills vattnet och rummet hade samma temp!

Laguna skrev:

Dessutom kanske vattnet delvis började koka, dvs. var 100 grader, och det gör stor skillnad, för det krävs mycket extra energi för att förånga vatten.

 

Prova igen om du har lust med en lägre temperatur. Värm i två minuter och mät temperaturen.

 Mätte vattnet när det började koka och vattenkokaren stängdes av, då stod det på temp 99 grader!

> Beräkna den energi som vattenkokaren har förbrukat?

Det är fortfarande fel. Går inte att lösa i befintligt skick. Uppgiften vore rimlig ifall de frågade efter verkningsgraden. Alla uppgifter skulle behövas i så fall.

Beräkna den energi som vattenkokaren har förbrukat? Beräkna uppvärmningens verkningsgrad. (och inget frågetecken på slut av en imperativ mening)

P_el = 2 KW (elektrisk effekt)

del_t = 75 K (temperaturdifferens)

t = 190 s (tid för uppvärmningen)

m = 1 Kg (motsvarar ca 1 liter)

c = 4.19 J/(g*K) = 4.19 KJ/(Kg*K) (vatten)

eta = ??

eta = E_vatten / E_el

eta = (c * m * del_t) / (t * P_el)

eta = 314'250 J / 380'000 J

eta = ca 0.83

Jag ska prova det här hemma.

Taylor skrev:

> Beräkna den energi som vattenkokaren har förbrukat?

 

Det är fortfarande fel. Uppgiften vore rimlig ifall de frågade efter verkningsgraden. Alla uppgifter skulle behövas i så fall.

p = 2 KW (elektrisk effekt)

del-t = 75 K (temperaturdifferens)

t = 190 s (tid för uppvärmningen)

m = 1 Kg

 Förstår.. Hur ska man göra för att räkna ut det då?

En ska ändra frågan (se ovan).

Uppgift

Att genom ett experimentellt bestämma energimängden som krävs för att höja temperaturen på vatten och is från olika starttemperaturer till 100 °C.

Material

· Vattenkokare

· Tidtagarur (smart phone)

· Räknedosa

· Vatten

· Temperaturmätare

· Köksvåg

Genomförande

Del 1

1) Läs av effekten på vattenkokaren och anteckna det.

2) Fyll vattenkokaren med 1 liter vatten och låt stå en stund tills temperaturen blir lika med rummets temperatur.

3) Mät temperaturen på vattnet.

4) Starta vattenkokaren och mät tiden det tar tills den stannar.

5) Mät sluttemperaturen direkt och beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat med hjälp av sambandet för energi, effekt och tid.

6) Beräkna teoretiskt den energi som krävs för att höja temperaturen hos 1 kg vatten från starttemperaturen (den uppmätta) till 100 °C.

7) Fundera och diskutera! Stämmer resultatet i 5 och 6 överens med varandra? Finns det några felkällor?

Här är hela frågan uppgiften! Vet inte om det klarlägger en del

Punkt 7 har du ju fått oss att hjälpa till med nu :-)

> Vet inte om det klarlägger en del

Jo det klarlägger en "total del". Detta fixar uppgiften på samma sätt som jag redan har gjort ovan. Din modifierad uppgift frågar efter inget annat än verkningsgrad. Din ursprunglig sammanfattning var under all kritik. Se mitt inlägg ovan som slutar med "eta = ca 0.83".

> för det krävs mycket extra energi för att förånga vatten

Precis. Det blir väl den mest rimliga förklaringen till den dåliga verkningsgraden. Den näst största delen kan vara vattenkokarens egen värmekapacitet, och sedan värme förlorad till omgivningen (genom annat är stickande ånga, dvs genom värmeledning och vattenkokarens varma yta).

g4l3n skrev:

Uppgift

Att genom ett experimentellt bestämma energimängden som krävs för att höja temperaturen på vatten och is från olika starttemperaturer till 100 °C.

Material

· Vattenkokare

· Tidtagarur (smart phone)

· Räknedosa

· Vatten

· Temperaturmätare

· Köksvåg

Genomförande

Del 1

1) Läs av effekten på vattenkokaren och anteckna det.

2) Fyll vattenkokaren med 1 liter vatten och låt stå en stund tills temperaturen blir lika med rummets temperatur.

3) Mät temperaturen på vattnet.

4) Starta vattenkokaren och mät tiden det tar tills den stannar.

5) Mät sluttemperaturen direkt och beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat med hjälp av sambandet för energi, effekt och tid.

6) Beräkna teoretiskt den energi som krävs för att höja temperaturen hos 1 kg vatten från starttemperaturen (den uppmätta) till 100 °C.

7) Fundera och diskutera! Stämmer resultatet i 5 och 6 överens med varandra? Finns det några felkällor?

 

Här är hela frågan uppgiften! Vet inte om det klarlägger en del

 Hej.

Ja med denna formulering är labben genomförbar och relevant.

5) Du ska beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat, dvs 2000 W * tidsåtgång.

6) Du skall sedan beräkna den energi som vattnet har absorberat.

7) Du ska fundera på och diskutera kring varför energin skiljer sig åt.

Och allt detta har vi redan gjort. Verkställt :-)

Taylor skrev:

> Beräkna den energi som vattenkokaren har förbrukat?

 

Det är fortfarande fel. Går inte att lösa i befintligt skick. Uppgiften vore rimlig ifall de frågade efter verkningsgraden. Alla uppgifter skulle behövas i så fall.

 

Beräkna den energi som vattenkokaren har förbrukat? Beräkna uppvärmningens verkningsgrad. (och inget frågetecken på slut av en imperativ mening)

 

P_el = 2 KW (elektrisk effekt)

del_t = 75 K (temperaturdifferens)

t = 190 s (tid för uppvärmningen)

m = 1 Kg (motsvarar ca 1 liter)

c = 4.19 J/(g*K) = 4.19 KJ/(Kg*K) (vatten)

eta = ??

 

eta = E_vatten / E_el

eta = (c * m * del_t) / (t * P_el)

eta = 314'250 J / 380'000 J

eta = ca 0.83

 (c * m * del_t) / (t * P_el) = (4,19*1*75)/(190*2)=0,82
Edit: 2000*190s=380000

Hur får du 314250 J? tack!

> Hur får du 314250 J? tack!

Jag multiplicerade 3 tal:  (c * m * del_t)

"del_t" -> temperaturdifferens (se ovan)

Yngve skrev:

g4l3n skrev:

Uppgift

Att genom ett experimentellt bestämma energimängden som krävs för att höja temperaturen på vatten och is från olika starttemperaturer till 100 °C.

Material

· Vattenkokare

· Tidtagarur (smart phone)

· Räknedosa

· Vatten

· Temperaturmätare

· Köksvåg

Genomförande

Del 1

1) Läs av effekten på vattenkokaren och anteckna det.

2) Fyll vattenkokaren med 1 liter vatten och låt stå en stund tills temperaturen blir lika med rummets temperatur.

3) Mät temperaturen på vattnet.

4) Starta vattenkokaren och mät tiden det tar tills den stannar.

5) Mät sluttemperaturen direkt och beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat med hjälp av sambandet för energi, effekt och tid.

6) Beräkna teoretiskt den energi som krävs för att höja temperaturen hos 1 kg vatten från starttemperaturen (den uppmätta) till 100 °C.

7) Fundera och diskutera! Stämmer resultatet i 5 och 6 överens med varandra? Finns det några felkällor?

 

Här är hela frågan uppgiften! Vet inte om det klarlägger en del

 Hej.

Ja med denna formulering är labben genomförbar och relevant.

5) Du ska beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat, dvs 2000 W * tidsåtgång.

6) Du skall sedan beräkna den energi som vattnet har absorberat.

7) Du ska fundera på och diskutera kring varför energin skiljer sig åt.

 Så..

5) Alltså, 2000W*1*190s=380000J=380kJ Vattenkokarens energi förbrukning är 380 kJ?
6) (c * m * del_t) / (t * P_el) = (4,19*1*75)/(190*2)=0,82 Vattnet har absorberat 82% av energin med en energi förlust på 28%

Har jag nu förstått detta?

Tack för Er tid och att ni hjälper mig :) :)

g4l3n skrev:

Yngve skrev:

 Hej.

Ja med denna formulering är labben genomförbar och relevant.

5) Du ska beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat, dvs 2000 W * tidsåtgång.

6) Du skall sedan beräkna den energi som vattnet har absorberat.

7) Du ska fundera på och diskutera kring varför energin skiljer sig åt.

 Så..

5) Alltså, 2000W*1*190s=380000J=380kJ Vattenkokarens energi förbrukning är 380 kJ?
6) (c * m * del_t) / (t * P_el) = (4,19*1*75)/(190*2)=0,82 Vattnet har absorberat 82% av energin med en energi förlust på 28%

Har jag nu förstått detta?

Tack för Er tid och att ni hjälper mig :) :)

5) Ja. Tillförd energi är 2000 W * 190 s = 380 kJ. (Vet inte varifrån din dimensionslösa etta kommer i uträkningen.)

6) Ja. Vattnet har tagit upp energin m*c*delta-T = 1 kg * 4,181 kJ/(kg*K) * 75 K $\approx$ 314 kJ.

7) Vattnet har tagit upp 314/380 $\approx$ 83 % av tillförd energi.

Yngve skrev:

g4l3n skrev:

Visa föregående citat

Yngve skrev:

Visa föregående citat

 Hej.

Ja med denna formulering är labben genomförbar och relevant.

5) Du ska beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat, dvs 2000 W * tidsåtgång.

6) Du skall sedan beräkna den energi som vattnet har absorberat.

7) Du ska fundera på och diskutera kring varför energin skiljer sig åt.

 Så..

5) Alltså, 2000W*1*190s=380000J=380kJ Vattenkokarens energi förbrukning är 380 kJ?
6) (c * m * del_t) / (t * P_el) = (4,19*1*75)/(190*2)=0,82 Vattnet har absorberat 82% av energin med en energi förlust på 28%

Har jag nu förstått detta?

Tack för Er tid och att ni hjälper mig :) :)

5) Ja. Tillförd energi är 2000 W * 190 s = 380 kJ. (Vet inte varifrån din dimensionslösa etta kommer i uträkningen.)

6) Ja. Vattnet har tagit upp energin m*c*delta-T = 1 kg * 4,181 kJ/(kg*K) * 75 K $\approx$ 314 kJ.

7) Vattnet har tagit upp 314/380 $\approx$ 83 % av tillförd energi.

 Tack yngve!

När det gäller is, när man lägger is i vattenkokaren. Räknar man från temperaturen som frysen har, där isen låg i till kokningspunkten med samma uträkningssätt?

Om du tar isen direkt från frysen kan du räkna med att den har temoeraturen $-18^\circ$ (eller vad frysen är inställd på). I så fall kommer detta att hända:

1. Isen värms från -18 till 0 grader.
2. isen smälter - temperaturen är konstant på 0 tills all is har smält (åtminstone i idealfallet)
3. vattnet värms till 100 grader
4. vattnet börjar koka

Det behövs olika mycket värme för att värma 1 gram is 1 grad,mför att smälta 1 gram is till vatten och för att vära 1 gram vatten 1 grad.

Eftersom din labbhandledning inte beskriver hur ni skall börja från is, blir det lite otydligt.

g4l3n skrev:

Yngve skrev:

Visa föregående citat

g4l3n skrev:

Yngve skrev:

Visa föregående citat

 Hej.

Ja med denna formulering är labben genomförbar och relevant.

5) Du ska beräkna den energi som vattenkokaren förbrukat, dvs 2000 W * tidsåtgång.

6) Du skall sedan beräkna den energi som vattnet har absorberat.

7) Du ska fundera på och diskutera kring varför energin skiljer sig åt.

 Så..

5) Alltså, 2000W*1*190s=380000J=380kJ Vattenkokarens energi förbrukning är 380 kJ?
6) (c * m * del_t) / (t * P_el) = (4,19*1*75)/(190*2)=0,82 Vattnet har absorberat 82% av energin med en energi förlust på 28%

Har jag nu förstått detta?

Tack för Er tid och att ni hjälper mig :) :)

5) Ja. Tillförd energi är 2000 W * 190 s = 380 kJ. (Vet inte varifrån din dimensionslösa etta kommer i uträkningen.)

6) Ja. Vattnet har tagit upp energin m*c*delta-T = 1 kg * 4,181 kJ/(kg*K) * 75 K $\approx$ 314 kJ.

7) Vattnet har tagit upp 314/380 $\approx$ 83 % av tillförd energi.

 Tack yngve!

När det gäller is, när man lägger is i vattenkokaren. Räknar man från temperaturen som frysen har, där isen låg i till kokningspunkten med samma uträkningssätt?

Det blir lite svårare. I princip måste du räkna med att du måste sätta in massvis med energi för att smälta isen från 0C is till 0C flytande vatten, sedan från 0C flytande vatten till 100C flytande vatten.

Här är ett diagram över mina mätningar. Grader till höger och sekunder uppåt. Äsch, om man vrider är det så. Tydligen är sambandet inte linjärt. Verkningsgraden är oväntat dålig för mindre uppvärmningar också. Jag hade 600 ml vatten. Vattenkokaren gjorde av med ca 1800 W, enligt en effektmätare i vägguttaget. 

Det är bättre att rita ett diagram men tiden på x-axeln och temperaturen på y-axeln. Man brukar ha den oberoende variablen på x.axeln och den beroende variabeln på y-axeln.