Fysikopgaver: effekt, fordampning og nyttevirkning

2.53En dyppekoger med effekt på 290 W bruges til at varme vand. Vandet står på en vægt, og bliver vejet igennem forsøget. Beregn hvor meget vand der fordampes på 5 min, når vandet er i kog.

Jeg forventer at nyttevirkninger er 100%, og der ikke er nogen eksterne faktorer.

P = 290 WTid = 5 min = 300 sLf = 2257kJkg

Jeg bruger formlerne Eelektrisk= P?t og Elatent=Lf?mfordampet

Først finder jeg energien.Eelektrisk= P?t? Eelektrisk = 290 Js ? 300 s=87000J

Nu kan vi udregne massen fordampet, hvis vi laver lidt på anden formel.

mfordampet=ElatentLf ?mfordampet=87kJ2257kJkg ?0,0385 kg

Så der er ca. fordampet 38,5 g vand på 5 min

2.54En ukendt væske varmes op til kogepunkt i en glaskolbe, af en gasbrænder. Ved afbrænding af 2g methangas med en brændværdi af 56 MJkg, fordamper 50g af væsken. Med en nyttevirkning på 40%

B = 56 MJkgmforbrændt = 2gmfordampet = 50g? = 40%

Jeg bruger formlerneEkemisk=B?mforbrændt?=EnyttigEtilført?100%

Elatent=Lf?mfordampet

Først finder vi den tilførte energi Ekemisk=B?mforbrændt ? Ekemisk= 56 MJkg ? 0,002kg = 0,112 MJ

Nu finder vi den nyttige energi

Enyttig=?100 %?Etilført?Enyttig=40%100 %?112 kJ= 44,8 kJ

Nu finder vi så den specifikke fordampningsvarme

Lf=Elatentmfordampet?Lf=44,8 kJ0,05 kg=896kJkg

Hvis vi forventer der er nogen eksterne faktorer, så er det nok bly(870kJkg) eller ethanol(850kJkg). Hvis vi tænker på at bly har et kogepunkt på 1749 °C og da glas har et kogepunkt på omkring 1400 °C, er det nok mest sandsynligt at det ethanol. Jeg ville sige at det var ethanol i glaskolben.