Fysikk
Termofysikk
Trenger hjelp denne oppgaven.
Hvilken formel skal jeg bruke. Hvordan er framgangsmåten?
Svar #1
20. september 2018 av tuffla
Hei.
a) Strømmen gjennom plata: Effektloven sier at P = U * I, her er P effekt (målt i watt, W), U er spenning (målt i volt, V) og I er strøm(styrke) (målt i ampere, A).
2,3 kW = 2,3 kilowatt = 2 300 watt
Hvis vi snur litt på formelen over, får vi at strømmen, I = P : U = 2 300 : 220 , som blir om lag 10,45 A (et PS her er vel at vi nå for tida ofte bruker 230 V som mål for nettspenning, så oppgaven kan være laget for ei stund siden.)
b) Her er det to stadier i varmeoverføringa.
Først må isens temperatur økes til 0 C, så må isen smelte.
Steg 1: Øke isens temperatur:
Q1 = mk(t2 – t1), der m er massen til isen (kg), k er varmekapasiteten til is, t2 er smeltepunktet og t1 er start-temperaturen til isen. Varmekapasiteten til is er 2.14 kJ/(kg °C).
Q1 = 3.1*2,14 * (0--4) kJ = 3,1 * 2,14 * 4 kJ = 26,536 kJ
Steg 2: Smelte isen til vann:
Q2 = mL, her er m massen til isen, og L er den spesifikke latente varmen til is.
Q2 = 3.1 kg × 335 kJ/kg = 1038,5 kJ
Total varme som må overføres er 26,5 kJ + 1038,5 kJ = 1065 kJ
For å regne ut tida det tar for å få dette til, kan vi bruke formelen:
t = Q : P, der P er effekten til varmeplata i kW (kJ/s), og t er tid i sekunder.
t = 1065 kJ : 2,3 kJ/s = 463 s = 7 min 42 sek
c) Som du ser, tar det ikke så lang tid å smelte isen hvis plata er på full effekt. Hvis vi reduserer effekten, kan vi få isen til å smelte på 15 minutter.
15 minutter er 15 * 60 s = 900 s. Vi kan snu på formelen for å regne ut tida over, slik at vi kan regne ut den effekten som trengs fra plata.
P = Q : t = 1065 : 900 kW = 1,183 kW
Til slutt kan vi snu på effekt-formelen P = U * I og regne ut strømmen som må til:
I = P : U = 1 183 : 220 ampere = 5,38 amp
Så plata må stå på litt mer enn halv effekt for å smelte isen på 15 minutter.
Skriv et svar til: Termofysikk
Du må være pålogget for å skrive et svar til dette spørsmålet. Klikk her for å logge inn.
Har du ikke en bruker på Skolediskusjon.no?
Klikk her for å registrere deg.