Fysikopgaver: fordampningsvarme, varmeanlæg og stød mellem kugler

Udarbejdet af: Daniel Henriksen, 3F HTX

Fag: Fysik A

Vejleder: Henning Wolder Jørgensen

Opgave: Opgavesæt 4

Hold: 3FY

Dato: 25.9.02

Fysikaflevering

3FY. Opgavesæt 4.

1. Fordampningsvarmen for nitrogen (Eksamen august 1994)

Ved meget lave temperaturer er nitrogen en væske. Kogepunktet er -196°C. Varmetilførsel fra omgivelserne bevirker derfor, at flydende nitrogen koger og hurtigt fordamper.

Et plastbæger indeholder 250 g vand med temperaturen 27,5°C. Der hældes 45 g flydende nitrogen ned i bægeret med vand. Nitrogenet fordamper hurtigt, hvorved vandets temperatur falder til 18,9°C.

a) Hvor meget energi afgiver vandet?

Dette kan bestemmes med energiformel, for termisk energi, som siger flg.

Det negative fortegn på den termiske energi, kommer af at vandet afgiver energi til nitrogenet.

b) Bestem den specifikke fordampningsvarme for nitrogen.

Idet jeg antager at nitrogenet fordamper, lige i det øjeblik, hvor det kommer i kontakt med vandet, kan flg. ligning opstilles.

hvor Lnitro er nitrogens fordampningsvarme, samt Eafgiv er energien som nitrogenet optager, således det fordamper.

Fordampningsvarmen kan nu let bestemmes ved indsættelse af værdier, i forrige ligning.

2. Varmeanlæg (Eksamen maj 1995)

I et varmeanlæg til naturgas opvarmes vandet ved hjælp af en brænder, som leverer varme med effekten 18,4 kW. Brænderen kan opvarmer vand, som cirkulerer gennem husets radiatorer og opvarmer rummene.