Termodynamik

Vet du hur man beräknar hur mycket energi som måste tillföras?

Luffy skrev:

Vet du hur man beräknar hur mycket energi som måste tillföras?

Ja det vet jag, man tar och använder formeln E=C*m. Btw Luffy= King

Om C står för ångbildningsvärme så är det rätt. Vet du hur du kan ta fram massan m? 

Jag håller med Luffy = Goat

0Luffy skrev:

Om C står för ångbildningsvärme så är det rätt. Vet du hur du kan ta fram massan m? 

 

Jag håller med Luffy = Goat

Jag gjorde så att jag tog Volym*densitet=massan.

W

StephCurry30 skrev:

0Luffy skrev:

Om C står för ångbildningsvärme så är det rätt. Vet du hur du kan ta fram massan m? 

 

Jag håller med Luffy = Goat

Jag gjorde så att jag tog Volym*densitet=massan.

W

Effekt är tillförd energi per tidsenhet och ges av formeln $P=\frac{E}{t}$ om du nu löser ut energin E från formeln så kan du likställa den med energin som måste tillföras, utifrån detta kan du nu bestämma tiden t.

Egentligen kan vattnets temperatur inte nå över 100 C vid normalt lufttryck eftersom det förångas då, utan trycket skulle behöva vara mycket högre, men om man bortser från detta så skulle jag gissa att det jag skrev ovan är det korrekta sättet att beräkna tiden som krävs.

Förstår inte vad det blir för fel. För jag tar reda på massan som då blir 499g alltså 0,49kg. Sedan tar jag och multiplicerar det med ångbildningsentalpitet och får energin. Därefter tar jag och dividerar det med effekten. Och då får jag 1,47 som tid. Och svaret ska vara 29minuter.

Luffy skrev:

Egentligen kan vattnets temperatur inte nå över 100 C vid normalt lufttryck eftersom det förångas då, utan trycket skulle behöva vara mycket högre,  

Temperaturen är nog fel. Jag antar att den ska vara 20 ^oC.

Jag håller med Pieter Kuiper, 

Om temperaturen ligger på 20 C kommer det krävas två energier. Först energi för att värma upp vattnet till 100 C och sedan energi för att förånga vattnet, vet du hur man uttrycker det?

Men vad har jag gjort fel, och det här är lösningen i facit. 

Anta x sekunder.
E=P·t=750t
Går till uppvärmning och förångning, dvs
E=cmΔT+ckm=
4,18·103
·0,5·0,998·(100-20)+
0,5·0,998·2260·103
=1,295 MJ

Detta ger att x=1,726·103 sekunder=29 min

Vatten kokar vid 100 C, och eftersom temperaturen är på 20 C måste vi först värma upp det till 100 C. Detta gör vi genom att tillföra energin $E=cm∆T$. Nu när vattnet har värmts upp så måste vi förånga det, när detta sker sker ingen temperaturförändring men det sker en fasövergång som kräver att vi tillför energi som ges av $E=l_{å}m$ där $l_{å}$ är ångbildningsvärmet för vatten.

Allt detta ska ske endast med hjälp av vattenkokaren som tillför energin $E=Pt$ på tiden t. Vi likställer nu $Pt=cm∆T + l_{å}m$ och löser ut t.

Det vi gjorde innan var att endast ta hänsyn till energin som krävs för att förånga vattnet eftersom vi redan låg på en temperatur >100 C och därmed inte behövde värma upp vattnet.

Men som i tidigare inlägg är detta inte möjligt under normalt lufftryck och som Peter Kuiper skrev så menade uppgiften 20 C som du även kan se i facit när de beräkna temperaturskillnaden. 

Luffy skrev:

Vatten kokar vid 100 C, och eftersom temperaturen är på 20 C måste vi först värma upp det till 100 C. Detta gör vi genom att tillföra energin $E=cm∆T$. Nu när vattnet har värmts upp så måste vi förånga det, när detta sker sker ingen temperaturförändring men det sker en fasövergång som kräver att vi tillför energi som ges av $E=l_{å}m$ där $l_{å}$ är ångbildningsvärmet för vatten.

Allt detta ska ske endast med hjälp av vattenkokaren som tillför energin $E=Pt$ på tiden t. Vi likställer nu $Pt=cm∆T + l_{å}m$ och löser ut t.

 

Det vi gjorde innan var att endast ta hänsyn till energin som krävs för att förånga vattnet eftersom vi redan låg på en temperatur >100 C och därmed inte behövde värma upp vattnet.

Men som i tidigare inlägg är detta inte möjligt under normalt lufftryck och som Peter Kuiper skrev så menade uppgiften 20 C som du även kan se i facit när de beräkna temperaturskillnaden. 

Nu så förstår jag delvis, men är inte med på vad  E=låm är.

Det är energin som krävs för vattnet att genomgå fasövergången flytande-->gas. Denna energin ges av $E=l_{å}m$.

$l_{å}$ är ångbildningsvärmen för vattnet och ligger på 2260kJ/kg, dvs det krävs 2260kJ energi för att förånga 1 kg vatten förutsatt att man ligger på ämnets kokpunkt, i detta fall 100 C, om inte så måste vattnet värmas upp, precis som i uppgiften. Om du nu har m kg vatten så måste du multiplicera $l_{å}$ med m kg för att få den totala energin, därav formeln $E=l_{å}m$.

Jahaa, men då förstår jag. Tack så jätte mycket. :)