Enhet
Hej
Gjorde en graf över temperaturen som funktion av tiden. Jag ska beräkna effekten, som är lutningen på grafen. Temperaturen tog jag i Kelvin och tiden i sekunder.
Från en regressionsanalys fick jag lutningen till 0,216 men är osäker på vilken enhet det är och hur jag får den till watt?
Enheten blir K/s, dvs kelvin per sekund. Detta eftersom regressionslinjens lutning kan beräknas som skillnaden i temperatur delat med skillnaden i tid mellan två punkter på linjen.
Studera följande formel som du säkert känner igen:
Vad händer om du delar båda leden i ekvationen med tidsskillnaden ? Vad beskriver vänsterledet efter att du har gjort det och vad är ett annat namn på dess enhet?
Energis enhet är J och tidens enhet är s. Så då blir det väll J/s?
Skulle räkna ut effekten för en platta. Kan det resultatet stämma?
Ja, och ett annat namn för det är..?
Watt? Så det blir 0,216 W = 216 kW
Enheten är rätt men svaret är fel. Om du delar ekvationen med tidsskillnaden får du:
Vänsterledet beskriver som sagt en effekt, så vi kan ersätta det med ett P.
Den sista faktorn i högerledet, dvs beskriver hur temperaturen ändras med tiden. Vad beskriver lutningen hos din regressionslinje?
Trodde lutningen beskrev effekten?
Men T/t ger väll K/s
Beskriver den värmekapaciteten? Fast den vet jag innan från uppgiften?
Nej, jag har redan berättat vad den beskriver - hur temperaturen ändras med tiden. Du vet att det inte kan beskriva en effekt eftersom enheten för effekt inte är kelvin per sekund, och till skillnad från joule per sekund kan man inte skriva om det till watt.
Du måste känna till både värmekapaciteten och massan hos det som du värmde upp för att beräkna effekten.
Okej, men förstår inte hur jag ska gå vidare?
Om du multiplicerar med och med kommer produkten att få enheten watt. Vilken enhet har respektive ?
Okej så jag följde p=c*m*T / t och fick 0,85. Som du skrev så blir det i enheten W, så 0,85 W?
Värmekapaciteten har enheten J/kg*K
Viktorini skrev:Watt? Så det blir 0,216 W = 216 kW
mW, inte kW.
Gör nu en rimlighetsanalys. Vad använde du för värmekälla? Är det rimligt att effekten är 0,85 W eller är det för mycket/för lite i sammanhanget?
Men jag trodde att jag skulle göra som Smaragdalena sa "Om du multiplicerar ΔT/Δt med c och med m kommer produkten att få enheten watt."
Då måste jag ha använt fel enheter i beräkningarna? Tog:
4,18*1*87,9 / 430 = 0,85 ???
Sätt in enheterna när du räknar och se till att du får fram rätt enhet till rätt storhet. Om du ska beräkna massan av något och får fram svaret 5 liter så vet du med 100 % sannolikhet att svaret är fel. Vad har du använt för enhet på massan? På värmekapaciteten? På temperatur/tid-kvoten? Vilken enhet får svaret? Är det rätt enhet för en effekt?
För värmekapaciteten använde jag kJ/kgK. För massan använde jag kg. För temperaturen använde jag celsius och för tiden använde jag s.
Om jag tog värmekapaciteten från 4,18 kJ/kgK till 4180 J/kgK fick jag svaret istället till 952? Borde jag också ändra från celsius till Kelvin?
952 är ett tal, inte en effekt. 952 vad? Watt? Milliwatt? Kilowatt? ...meter per sekundkvadrat?
Sätt in det du just skrev i min ekvation här uppe inklusive enheter och visa vad slutsvaret får för enhet.
P = c*m*T / t
P = 4180 J/kgK * 1kg * 87,9°C / 430 s = 855W = 0,855 kW
Blev det rätt nu?
Bra! Nu har du tydligt redovisat enheterna.
Du har två olika enheter för temperatur, så strikt matematiskt är det fel. Däremot har du tur eftersom felen ”tar ut varandra” i just den här uppgiften så att svaret blir rätt i alla fall.
Är 0,952 kW ett rimligt svar?
Men hur skulle jag ha gjort för att göra rätt från början? Ska jag ändra till Kelvin istället för celsius?
Ja, eller ännu bättre - från Celsius till Kelvin. Inom fysik pratar man nästan alltid om Kelvin.
Okej, ska göra det. Tack så otroligt mycket för hjälpen!
Lutningen på grafen som var T/t var ju enligt regressionsanalysen 0,216 J/s. Men när jag räknar ut det själv med T/t blir svaret 0,204410? Har det bara att göra med felkällor osv?
Tog du skillnaden mellan första och sista värde när du räknade ut det själv?
Hur värmde ni vattnet?
Ja! Då räknas inte alla mätvärden med! Fattar nu
Vi värmde vattnet på spisen?
Viktorini skrev:Ja! Då räknas inte alla mätvärden med! Fattar nu
Precis, sen hade du inte ens vetat att det är en linjär trend om du bara hade två punkter.
Viktorini skrev:Vi värmde vattnet på spisen?
Ja, då låter lite mindre än en kW ganska rimligt. Det är i alla fall inte så pass off att någon spontant skulle säga att du har fel :)
Så 0,855 kW stämmer?
Du har i alla fall räknat rätt utifrån infon du har delat med dig av här i tråden.