Värmeenergi. Får man poäng på sättet jag svarar?
Fråga:
I ett romerskt bad finns ett betongblock i form av en kub med sidan 0,5 meter. Det har upphettats till en temperatur av 80 grader celsius och svalnar sedan till 20 grader celsius på 5 timmar. Hur stor medeleffekt har denna ''värmekälla'' utvecklat medan den svalnade? Betongens densitet är 2.2g/cm^3 och dess specifika värmekapacitet är 0.92kj/(kg*K)
Svar:
V = 0.125m^3 och 2200kg/m^3 * 0.125m^3 = 275kg
c = 920J
Upptagen energi:
E = 275kg * 920 (J* K) * (80-t)
t = okänd
Avtagen energi:
E = 275kg * 920(J* K) * (20-80) = -15180000
Upptagen energi - avtagen energi:
275kg * 920(J* K) * (80-t) - 15180000J = 0
<=>
275kg * 920(J * K) * (80-t) = 15180000J
<=>
275kg (73600 - 920t) = 15180000J
<=>
-253000t = 15180000J - 20240000 (J * K)
<=>
-253000t = -5060000
<=>
t = 20 grader celsius (rums temperatur)
Räkna ut effekt 1:
5 timmar = 18000 sekunder
15180000J = 275kg * 920 * (80-20)
P * 18000s = 15180000J
<=>
P = 843,33W
Räkna ut effekt 2:
E = 275kg * 920(J* K) * (20-80) = -15180000
P * 18000 = -15180000J
<=>
P = -843.33W
Därmed är medeleffekten 843.33W eftersom det tar 5 timmar att avta energi och uppta energi från båda ekvationerna.
Kommentar:
Svaret på facit är faktiskt 0.84kW, men det känns som man skulle svara på något annat sätt? Men eftersom jag räknar med tankesättet ''Den tar upp energi här och avtar energi där'' så kom jag fram till svaret på detta sätt.
ChristopherH skrev:P = -843.33W
Alldeles för många siffror. Ett lika betydelselöst minustecken.
Pieter Kuiper skrev:ChristopherH skrev:P = -843.33W
Alldeles för många siffror. Ett lika betydelselöst minustecken.
Ja det är sant. Men iallafall så tänkte jag att om man räknar pt på utgivning av energi och upptagning så kan man få medelvärdet genom att summera värdena delat på 2
(843W+843W)/2 = 843W medelvärde
Det enda som skall göras i denna uppgift är:
Räkna ut volymen (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut massan (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut avgiven energi med
Varför göra det mer besvärligt?
joculator skrev:Det enda som skall göras i denna uppgift är:
Räkna ut volymen (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut massan (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut avgiven energi med
Varför göra det mer besvärligt?
Jag räknade avgiven energi på första raden eftersom det inte var besvärligt. E = 275kg * 920j/(kg*k) * (20-80) = -15180000J men det är ju inte svaret.
Så för att komma närmare svaret måste jag beräkna uppgiven energi E = 275kg * 920J(kg*k) * (80-t). Men här är ju temperaturen okänd och därför satte jag upp en ekvation för DeltaE med enkel algebra för att få ut den okända temperaturen.
Eftersom svaret var medeleffekt så räkna jag ut effekt för både uppgiven energi och avgiven energi och summerar dem samt dividerar dem med 2, vilket ger medeleffekten 843W
Sedan för
ChristopherH skrev:joculator skrev:Det enda som skall göras i denna uppgift är:
Räkna ut volymen (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut massan (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut avgiven energi med
Varför göra det mer besvärligt?Jag räknade avgiven energi på första raden eftersom det inte var besvärligt. E = 275kg * 920j/(kg*k) * (20-80) = -15180000J men det är ju inte svaret.
Det kan du ju dela med tiden: 5 timmar = 300 minuter = 18 000 sekunder.
Pieter Kuiper skrev:ChristopherH skrev:joculator skrev:Det enda som skall göras i denna uppgift är:
Räkna ut volymen (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut massan (eller skriva hela uttrycket i vidare uträkningar)
Räkna ut avgiven energi med
Varför göra det mer besvärligt?Jag räknade avgiven energi på första raden eftersom det inte var besvärligt. E = 275kg * 920j/(kg*k) * (20-80) = -15180000J men det är ju inte svaret.
Det kan du ju dela med tiden: 5 timmar = 300 minuter = 18 000 sekunder.
P*18000 = 275 * 920 * (80-t)
Två okända så för mina ögon ser jag det inte, men man kan väl inte anta att upphettning och svalning kommer ha samma effekt eftersom att upphetta och att låta något svalna kan ge olika effekt?
