En (A++) kluring - Energi
En bil som väger 1,2 ton rullar med avslagen motor utför en backe med lutningen 3 grader och håller då den konstanta farten 80 km/h. På plan mark förbrukas 0,75 liter bensin per mil vid denna fart. Bensinens densitet är 0,80 g/cm^3 och dess energiinnehåll ("värmevärde") är 44 MJ/kg.
a) Hur stor effekt utvecklar motorn när bilen håller 80 km/h på plan mark. (Facit: 14 kW)
b) Hur många liter bensin åtgår per timme? (Facit: 6 liter)
c) Hur stor är motorns verkningsgrad? (Facit: 23%)
Det här är en jätte svår fråga för mig. Jag har testat väldigt mycket men kommer inte fram till något rätt. Det finns till och med en video av en mattelärare som löser uppgiften men jag förstår verkligen inte vad han gör och hur han löser den (https://www.youtube.com/watch?v=4ku_du5y7zU).
Man kan ju alltid börja med att skriva ner all info man har fått i rätt enheter osv.
m = 1200 kg
v = 80/3.6 m/s
densitet = 800 kg/m^3
energiinnehåll = 44*10^6 J
Formel för effekt: P = E/t
All hjälp uppskattas.
Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Det är ännu enklare! Backen behöver knappast vara 10km. I backen får man reda på vilket effekt luftmotståndet m.m. kräver:
jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Okej, tack så mycket.
Jag halvförstår a)
Men på b) tänker jag såhär: de frågar efter hur mycket man har förbrukat i en timme, och i en timme har man kört 80km, för att man kör med farten 80 km/h, det vill säga att man har kört en mil. Och sen vet vi att 1 mil förbrukar 0.75l, så 8 mil förbrukar 0.75*8 = 6l
Svar: 6 l
jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Okej, tack så mycket.
Jag halvförstår a)
Men på b) tänker jag såhär: de frågar efter hur mycket man har förbrukat i en timme, och i en timme har man kört 80km, för att man kör med farten 80 km/h, det vill säga att man har kört en mil. Och sen vet vi att 1 mil förbrukar 0.75l, så 8 mil förbrukar 0.75*8 = 6l
Svar: 6 l
Vad är det du halvförstår på a)? I backen får man reda på vilken effekt luftmotståndet m.m. kräver. Bilen rullar nedför backen med avslagen motor och med konstant hastighet (F = ma = 0).
jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvarar
och en verkninggrad på
Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
massa = densitet*volym = 800*0.006
0.8 g/cm^3 blir väl 800 kg/m^3
Och volym 6 l = 0.006 m^3
Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
massa = densitet*volym = 800*0.006
0.8 g/cm^3 blir väl 800 kg/m^3
Och volym 6 l = 0.006 m^3
Jämför bensin och vatten. Någorlunda lika bör det ju vara!
Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
massa = densitet*volym = 800*0.006
0.8 g/cm^3 blir väl 800 kg/m^3
Och volym 6 l = 0.006 m^3
Jämför bensin och vatten. Någorlunda lika bör det ju vara!
Okej, E(tillförd) = m*"Värmeeinnehåll-energi"
Skulle du kunna förklara varför man tar massan gånger 44*10^6 för att få den tillförda energi. Jag förstår inte varför man ska multiplicera ihop dessa.
Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
massa = densitet*volym = 800*0.006
0.8 g/cm^3 blir väl 800 kg/m^3
Och volym 6 l = 0.006 m^3
Jämför bensin och vatten. Någorlunda lika bör det ju vara!
Okej, E(tillförd) = m*"Värmeeinnehåll-energi"
Skulle du kunna förklara varför man tar massan gånger 44*10^6 för att få den tillförda energi. Jag förstår inte varför man ska multiplicera ihop dessa.
Ett kilogram innehåller 44MJ energi, man beskriver det då som att energiinnehållet i bensin är 44MJ/kg
Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
massa = densitet*volym = 800*0.006
0.8 g/cm^3 blir väl 800 kg/m^3
Och volym 6 l = 0.006 m^3
Jämför bensin och vatten. Någorlunda lika bör det ju vara!
Okej, E(tillförd) = m*"Värmeeinnehåll-energi"
Skulle du kunna förklara varför man tar massan gånger 44*10^6 för att få den tillförda energi. Jag förstår inte varför man ska multiplicera ihop dessa.
Ett kilogram innehåller 44MJ energi, man beskriver det då som att energiinnehållet i bensin är 44MJ/kg
Så vi multiplicerar massan med energi och får ett "dela med-tecken"?
Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
massa = densitet*volym = 800*0.006
0.8 g/cm^3 blir väl 800 kg/m^3
Och volym 6 l = 0.006 m^3
Jämför bensin och vatten. Någorlunda lika bör det ju vara!
Okej, E(tillförd) = m*"Värmeeinnehåll-energi"
Skulle du kunna förklara varför man tar massan gånger 44*10^6 för att få den tillförda energi. Jag förstår inte varför man ska multiplicera ihop dessa.
Ett kilogram innehåller 44MJ energi, man beskriver det då som att energiinnehållet i bensin är 44MJ/kg
Så vi multiplicerar massan med energi och får ett "dela med-tecken"?
Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:Franco skrev:Affe Jkpg skrev:jonis10 skrev:Franco skrev:jonis10 skrev:Hej
a) Du vet att motorarbetet kommer motsvara den potentiella energin när bilen precis börja rulla vilket är . Där höjden är det samma som .
Eftersom effekten är det samma som där du nu behöver veta tiden. Eftersom bilen kör med en konstant hastighet gäller sambandet: . Vilket ger effekten: .
Kommer du vidare nu på b) och c)?
Och på c) förstår jag att E(nyttig) är Ep = mgh = 1200*9.82*10^4*sin(3)
Men jag förstår inte varför E(tillförd) blir 0.75*0.8*44*10^6
Jag vet vart siffrorna kommer ifrån men jag förstår inte varför man ska multiplicera de med varandra för att få den tillförda energin.
Eftersom i uppgiften står det att bensinens energiinnehåll är det samma som 44 MJ/kg.
Där vilket ger J.
Blir det tydligare nu?
Fråga b) är redan korrekt besvarad med
vilket motsvararoch en verkninggrad på
Förlåt men jag förstår inte ditt resonemang när du säger att 6liter/h motsvarar E=0.8*6*44MJ
Hur mycket väger 6liter bensin räknat i kilogram?
massa = densitet*volym = 800*0.006
0.8 g/cm^3 blir väl 800 kg/m^3
Och volym 6 l = 0.006 m^3
Jämför bensin och vatten. Någorlunda lika bör det ju vara!
Okej, E(tillförd) = m*"Värmeeinnehåll-energi"
Skulle du kunna förklara varför man tar massan gånger 44*10^6 för att få den tillförda energi. Jag förstår inte varför man ska multiplicera ihop dessa.
Ett kilogram innehåller 44MJ energi, man beskriver det då som att energiinnehållet i bensin är 44MJ/kg
Så vi multiplicerar massan med energi och får ett "dela med-tecken"?
Okej, tack så mycket. Nu har jag förstått och löst hela uppgiften.