4 svar
1545 visningar
Fleetstreet behöver inte mer hjälp
Fleetstreet 181
Postad: 29 jul 2021 07:45

Specifik värmekapacitet och effekt

Hej!

Jag undrar om min beräkning stämmer?

Jag ska beräkna effekten av en spis genom att mäta temperaturen var 30e sekund på vatten som står på en spisplatta på full effekt tills den kokar. Sedan använda “c⋅m⋅ΔT=P⋅Δt” för att lösa ut effekten spisen har (P).

"Kända värden

-Specifika värmekapaciteten (c)= 4,18 ∙10^3 J/(kg⋅K)
-Totala tid (t) =870 sekunder
-Massa (m)=1 liter≈1 kg
-Temperatur innan vattnet värmdes=293.55 K
-Temperatur när vattnet kokade=371.95 K
 

För att lösa ut spisens effekt användes följande formel “c⋅m⋅ΔT=P⋅Δt” 

Innan ovanstående ekvation kunde lösas behövde de okända värdena hittas. Först hittades värdet för temperaturökningen (ΔT), som beräknades på följande sätt:

 

ΔT=(Temperatur då vattnet kokade-Temperatur innan uppvärmning)K

 

ΔT=(356,45-293,55)K=

=62,9 K

 

ΔT=62,9 K

 

Sedan beräknades den energimängd som behövdes för att vattnet skulle koka:

 

“E=c∙m∙ΔT” (tillförd energi=konstant∙massan∙temperaturökningen)

 

E=4,18 ∙10^3∙1∙62,9≈

≈263 kJ

 

Eftersom E=P⋅Δt blev energimängden och effekten över tid ca 263 kJ.

 

P⋅Δt≈263 kJ

 

För att kunna lösa ut “P” behövdes först Δt=t2-t1 lösas. t2=stopptid=870, t1=starttid=0

 

Δt=(870-0)s=

=870 s

 

Därefter dividerades båda leden av ekvation “P⋅Δt=263000” med Δt

 

P⋅Δt/Δt=263000/Δt=

=P=263000/Δt

 

Sedan sattes Δt=870 in i ekvationen, för att därefter lösa “P”

 

P=263000/870≈

≈302 W

 

Spisens effekt skulle då ha varit ca 302 W, alltså 1087 Wh.

 

För att kontrollräkna sattes de kända värdena in i “P=c⋅mΔT/Δt”

 

P=(4,18 ∙10^3∙1∙(62,9/870))W≈

≈302 W

 

P≈302 W"

Skaft 2373 – F.d. Moderator
Postad: 29 jul 2021 08:53

Mätte du inte temperaturen var 30e sekund? I beräkningen verkar du bara använda start- och stopp-temperatur.

Om du istället använder 30-intervallen så får du många fler mätningar av effekten. Då kan du t ex se om det förändrades under förloppet.

Fleetstreet 181
Postad: 29 jul 2021 09:03

Jo, jag mätte 29 mätningar, men trodde inte det behövdes skriva in.

Är det bättre om jag beräknar flera intervaller och sedan bestämmer en genomsnittlig effekt?

Skaft 2373 – F.d. Moderator
Postad: 29 jul 2021 09:10

Genomsnittet blir väl isåfall det som du har räknat fram. Men du skulle kunna rita ett diagram med tiden på x-axeln och P på y-axeln, och pricka ut resultaten där. Det ger mer info än bara ett genomsnitt, även om det också är bra att ha med.

Annars tycker jag det ser bra ut :)

Fleetstreet 181
Postad: 29 jul 2021 09:32

Ja, okej! Då förstår jag! Det ska jag göra :) Jag beräknade just den sammanlagda temperaturändringen genom att hitta lutningen mellan varje punkt och sedan lägga ihop dem. Då fick jag 78,4 istället för 62,9, skulle det vara ett mer noggrant värde att använda. 

Här är bilden på mätningarna

Svara
Close