Termofysikk

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.

Tror jeg glemte å ta med at noe varme vil bli overført fra jerngryta til isen. Skal se litt nærmere på det og rette opp. Slik "løsninga" er nå, må isen ligge rett oppå plata! Ikkje bra.

tusen takk

Hei. Fikk du retta opp feilen du gjorde ?

Rakk ikke. Tar den hjemme. Er på jobb.

kunne du også ha sett på oppgave c? du har vel løst den lit feil i forhold til det oppgaven spør om eller? trenger hjelp.