Verkningsgrad

Hej,

Man brukar använda bokstaven P för att beteckna effekt, dvs hur mycket energi man gör av med per tidsenhet (till exempel under en sekund).

$P_n$och $P_t$är alltså nyttig effekt respektive tillförd effekt. Så om du visste effekterna istället för energimängderna så hade du lika gärna kunnat räkna ut verkningsgraden ifrån effekterna istället.

Om du till exempel ska värma en liter vatten med en doppvärmare, så är den nyttiga energin, den energi som själva vattnet lyckas uppta ifrån doppvärmaren.

Den tillförda energin är  den energi som du stoppar in i doppvärmaren, dvs den elektriska energin ifrån vägguttaget.

Du ha helt rätt angående spillvärmen.

Hänger du med?

JohanF skrev:

Hej,

Man brukar använda bokstaven P för att beteckna effekt, dvs hur mycket energi man gör av med per tidsenhet (till exempel under en sekund).

$P_n$och $P_t$är alltså nyttig effekt respektive tillförd effekt. Så om du visste effekterna istället för energimängderna så hade du lika gärna kunnat räkna ut verkningsgraden ifrån effekterna istället.

Om du till exempel ska värma en liter vatten med en doppvärmare, så är den nyttiga energin, den energi som själva vattnet lyckas uppta ifrån doppvärmaren.

Den tillförda energin är  den energi som du stoppar in i doppvärmaren, dvs den elektriska energin ifrån vägguttaget.

Du ha helt rätt angående spillvärmen.

Hänger du med?

Ja, jag fattar men gasol värmaren hade ingen effekt eller watt då utan var 230g. Hur gör jag med formeln då. Jag antar att man tar 66976 J/1 935 450J men hur gör jag sen? Vad är nyttig effekt? Eller kan jag skippa hela P_{n och} P_t  grejen och bara köra på energi?

Du kör med det som är lättast att räkna ut.  Ibland kan det vara effekten, ibland energimängden.

Du skrev i trådstarten att doppvärmaren behövde 1935450J, och att den nyttiga energin var 66976J. Det är jättesvårt för mig att veta om du har uppfattat texten rätt om jag inte kan jämföra med vad som står i texten.

Vad väger 230g?

JohanF skrev:

Du kör med det som är lättast att räkna ut.  Ibland kan det vara effekten, ibland energimängden.

Du skrev i trådstarten att doppvärmaren behövde 1935450J, och att den nyttiga energin var 66976J. Det är jättesvårt för mig att veta om du har uppfattat texten rätt om jag inte kan jämföra med vad som står i texten.

Vad väger 230g?

Det är gasol brännaren som har 230g gasol i sig. Gasol brännaren har 1 935 450 J. Men blir verkningsgraden på gasol brännaren då 66 976 / 1935 450 = 0,04

Detta känns inte så rimligt gör jag något fel?

Det beror på exakta ordalydelsen i texten du tolkar. Kan du visa texten så kan jag säga om du gör fel.

Men jag kan tänka mig att värma ett litet föremål med gasolbrännare i en stor laborationssal så går väldigt mycket värme till spillo. Det behöver inte vara orimligt.

Vad menar du att "gasolbrännaren har 1935450J". Så kan inte texten vara formulerad.

JohanF skrev:

Det beror på exakta ordalydelsen i texten du tolkar. Kan du visa texten så kan jag säga om du gör fel.

Men jag kan tänka mig att värma ett litet föremål med gasolbrännare i en stor laborationssal så går väldigt mycket värme till spillo. Det behöver inte vara orimligt.

Vad menar du att "gasolbrännaren har 1935450J". Så kan inte texten vara formulerad.

Jag har gjort en laboration där jag ska ta reda på vilket hur mycket energi det tar att koka 2 dl vatten på tre olika sett, 1 gasolbrännare (15,35 min), 1 doppvärmare (4,47 minuter) och 1 kokplatta (4,16 min).

Mina resultat för det var:

1. Med gasol-brännare
2. Med doppvärmare
3. Med kokplatta

1. Svar: 1 935 450 J
2. Svar: 86 100 J
3. Svar: 512 000 J

Det jag nu ska ta reda på är varför det tar olika lång tid. Jag vill då kunna hänvisa till verkningsgraden. Jag kanske ska flytta kommatecknet två steg för att få fram procent formen som man vanligtvis mäter verkningsgraden i. 

Gasolbrännaren har 230g gas i sig och för att ta reda på hur mycket energi jag använde mig av gjorde jag så här:

Gasolbrännare: 1 kg gasol = 49 500 000 Vår flaska = 230g0,230g * 49 500 000 J = 11 385 000 J i flaskan

230g gasol tar 90 minuter att bränna upp.

15,35 / 90 = 0,17 0,17 * 11 385 000 = 1 935 450 J

Blir det då rätt när jag tar  66 976 / 1935 450 = 0,04?

Det blir ju bara 4% är det en rimlig verkningsgrad för en gasol brännare?

Jag tycker du redovisade på ett bra sätt hur mycket den tillförda energin energin för gasolbrännare var. (Du skulle kunna lägga till varifrån du fick energiinnehållet i 1kg gasol, så att den som vill kan kontrollera källan)

Jag tycker verkningsgraden verkar rimlig. Det blev ganska varmt i lektionssalen av spillvärmen, eller hur?

Det låter som en bra ide att försöka använda verkningsgraden att förklara varför det tar olika lång tid. Men det är någonting annat som spelar roll också, eller hur? För hur förklarar du att det tog längre tid att använda doppvärmaren än att använda kokplattan?

JohanF skrev:

Jag tycker du redovisade på ett bra sätt hur mycket den tillförda energin energin för gasolbrännare var. (Du skulle kunna lägga till varifrån du fick energiinnehållet i 1kg gasol, så att den som vill kan kontrollera källan)

Jag tycker verkningsgraden verkar rimlig. Det blev ganska varmt i lektionssalen av spillvärmen, eller hur?

Det låter som en bra ide att försöka använda verkningsgraden att förklara varför det tar olika lång tid. Men det är någonting annat som spelar roll också, eller hur? För hur förklarar du att det tog längre tid att använda doppvärmaren än att använda kokplattan?

Ja det blev varmt, jag ska förklara det. Men det är där på doppvärmaren och kokplattan jag fastnar just nu. Jag antar att det kan vara för att jag kokade i en kastrull på kokplattan och en bägare med dopp mätaren. De hade olika diameter och höjd vilket kanske spelar roll.
Men det är väldigt stor skillnad på deras verkningsgrad då dopp mätaren har 78% medan kastrullen bara har 13%. Det borde väl vara för att kastrullen var mycket större och i metall vilket fick spillvärmen att gå till att värma kastrullen. Bägaren var i glas och betydligt mindre. 

Blir det rätt eller finns det någon annan förklaring?

Att formerna på bägare och kärl är olika kan ju spela in på hur stor verkningsgraden blir (dvs hur mycket av den den tillförda energin som vattnet lyckas fånga in.

Men i det här fallet så är ju verkningsgraden bättre med doppvärmare än kokplatta. Varför tar då doppvärmaren längre tid på sig?

Om du hade fått plats med två likadana doppvärmare i bägaren med 2 dl vatten, vad hade hänt med koktiden då, tror du?

JohanF skrev:

Att formerna på bägare och kärl är olika kan ju spela in på hur stor verkningsgraden blir (dvs hur mycket av den den tillförda energin som vattnet lyckas fånga in.

Men i det här fallet så är ju verkningsgraden bättre med doppvärmare än kokplatta. Varför tar då doppvärmaren längre tid på sig?

Om du hade fått plats med två likadana doppvärmare i bägaren med 2 dl vatten, vad hade hänt med koktiden då, tror du?

Hade inte tiden halverats då?

Ja! Bra! Hur förklarar du det?

JohanF skrev:

Ja! Bra! Hur förklarar du det?

Jag tänker att energin fördubblas och det går mycket snabbare på nåt sett. Jag är lite osäker där.

Men det jag är förvirrad över är att det det är så stor skillnad mellan doppmätarens och kokplattans verkningsgrad. Kan du förklara det på något sett, jag hittar ingen sån grej i min bok eller online. Jag tror de kan ha med att doppvärmaren har mer kontakt med vattnet då den är i vattnet men annars har jag ingen aning.

Tack på förhand!

Jag tänker att energin fördubblas och det går mycket snabbare på nåt sett.

👍👍👍Kan du tänka så här?: Vattnet börjar koka när det upptagit en viss mängd energi (den nyttiga energin). Om värmekällan kan producera mer energi på samma tid (alltså, värmekällan utvecklar större effekt), så kommer det att gå snabbare att koka vattnet, även om det skulle försvinna en del spillvärme (om verkningsgraden är lite sämre). Så nu vet du varför doppvärmaren är så långsam. Den ger bara effekten 86100/(4*60+47)=300W, medan kokplattan har en mycket högre effekt.

Men det jag är förvirrad över är att det det är så stor skillnad mellan doppmätarens och kokplattans verkningsgrad. Kan du förklara det på något sett, jag hittar ingen sån grej i min bok eller online. Jag tror de kan ha med att doppvärmaren har mer kontakt med vattnet då den är i vattnet men annars har jag ingen aning.

👍👍👍 Du ska lita på din känsla. Verkningsgraden är ett mått på hur bra energin kan överföras. Ju större yta som är i kontakt med varandra, och desto mindre yta som är i kontakt med det som skulle kunna transportera bort spillvärme, desto mindre förluster blir det. Det är därför verkningsgraden för gasolvärmaren är så dålig, eftersom gasollågan måste först värma upp luften som i sin tur värmer upp kärlet som i sin tur värmer upp vattnet. Jättemånga chanser för spillvärme att försvinna ut i luften.

Detta är också anledningen till varför det är mycket bättre att först värma vatten i vattenkokare (som ju har en doppvärmare i sig) när man ska laga mat istället för att koka upp sitt vatten på kokplatta.