Springen naar inhoud

Verwarmen van een kamer


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Maja

    Maja


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 15:01

Een kamer met de afmetingen 3,5m x 4,6m x 3,0m. Heeft een luchttemperatuur van 20 įC en luchtdruk van 1 atm.
Verwarmingsinstalatie levert 1,8 x 10^6 J/h
Hoeveel stijgt de temperatuur dan in 1 uur tijd, in de veronderstelling dat er geen warmteverliezen met de buitenwereld zijn?
Veronderstel ook dat de lucht kan benaderd worden als een ideaal diatomisch gas met een moleculair massa van 29.

Ok nu heb ik al

Q=n * Cv * dT
18 MJ = (PV/RT) * Cv * dT

Cv= M cv = 29 cv

maar ik snap niet zo goed wat de cv van lucht moet zijn....
Kan ik dan gewoon de cv van N2 nemen? Omdat het een ideaal diatomisch gas is?
Of kan ik gewoon 2x de cv van N2 en 1x O2 en dan delen door 3?

Veranderd door Maja, 26 augustus 2010 - 15:11


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 15:13

..//..
maar ik snap niet zo goed wat de cv van lucht moet zijn.....
Kan ik dan gewoon ..//..

Ik zou het anders benaderen, want de opdracht zegt:

Veronderstel ook dat de lucht kan benaderd worden als een ideaal diatomisch gas met een moleculair massa van 29.

Het lijkt dus niet de bedoeling werkelijke (tabel)waarden te gaan zoeken.
En dan geldt:
http://en.wikipedia....ty#Diatomic_gas
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Maja

    Maja


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 15:21

Ah ja! Bedankt
Maar moet ik dan wel 7/2 R nemen of 5/2 R.... want het is niet echt een hoge temperatuur dus dan gaat het niet 7 vrijheidsgraden hebben maar 5 ?

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 15:26

Goeie vraag. Hier kun je beter eens teruggrijpen op je tekstboek, want er zal ongetwijfeld een antwoord verwacht worden dat overeenkomt met hoe diep je stof op dit moment gaat? Anderzijds, je kunt een waarde kiezen en die keus "verdedigen" op basis van die theorie.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 17:40

Q=n * Cv * dT
18 MJ = (PV/RT) * Cv * dT

Cv= M cv = 29 cv

maar ik snap niet zo goed wat de cv van lucht moet zijn....

Je moet in dit geval niet met Cv rekenen maar met Cp.

Voor een ideaal diatomisch gas geldt algemeen dat Cp = 7/2 R (en Cv = 5/2 R en Cp/Cv = 1,40)
Hydrogen economy is a Hype.

#6

Maja

    Maja


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 18:08

Nee toch? Dit is een isochoor proces... Dus dan moet je rekenen met Cv?

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 18:55

Het opwarmen van lucht in een (woon)kamer is een isobaar proces. De kamer is niet perfect luchtdicht en dus zal bij opwarmen (of afkoelen) de druk constant blijven op atmosferische druk. Dat is de werkelijkheid.

Wat de bedenker van het vraagstuk bedoeld heeft is gissen maar tenzij hij een idioot was is dit een isobaar vraagstuk.
Hydrogen economy is a Hype.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 19:00

@ Maja:
Waarop baseer je de stelling dat dit isochoor gaat? Omdat jij zo spontaan met cv begon te rekenen nam ik trouwens ook even aan dat de oefening zo bedoeld was. Overigens is dat bij nader inzien best een beetje onlogisch natuurlijk, er zijn niet veel kamers die geheel lekvrij en drukbestendig zijn. Maar ja, kamers die geen warmte aan de buitenwereld verliezen, kennelijk zelfs niet eens aan hun eigen wanden, zijn nog veel zeldzamer.

We zijn hier misschien weer eens het slachtoffer van een oefening waarin de poging e.e.a. realistisch te laten lijken danig mislukt?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

Maja

    Maja


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 19:08

Je moet in dit geval niet met Cv rekenen maar met Cp.

Voor een ideaal diatomisch gas geldt algemeen dat Cp = 7/2 R (en Cv = 5/2 R en Cp/Cv = 1,40)



@ Maja:
Waarop baseer je de stelling dat dit isochoor gaat? Omdat jij zo spontaan meet cv begon te rekenen nam ik trouwens ook even aan dat de oefening zo bedoeld was. Overigens is dat bij nader inzien best een beetje onlogisch natuurlijk, er zijn niet veel kamers die geheel lekvrij en drukbestendig zijn. Maar ja, kamers die geen warmte aan de buitenwereld verliezen, kennelijk zelfs niet eens aan hun eigen wanden, zijn nog veel zeldzamer.

We zijn hier misschien weer eens het slachtoffer van een oefening waarin de poging e.e.a. realistisch te laten lijken danig mislukt?


Het komt uit een boek maar tijdens de oefenzittingen krijgen wij een blaadje met oefeningen die de assistent bedenkt (oftewel uit ons boek van het engels naar het nederlands vertaalt)
Dus dit is het origineel uit Physics for Scientists and engineers 4th edition Giancoli:

If a heater supplies 1,8 x 10^6 J/h to a room 3,5m x 4,6m x 3,0m containing air at 20 C and 1,0atm, by how much will the temperature rise in one hour, assuming no losses of heat or air mass to the outside?
Assume air is an ideal diatomic gas with molecular mass 29.


Aangezien er staat: "no losses of heat or air mass to the outside" Vind ik dat het een isochoor proces is....

Veranderd door Maja, 26 augustus 2010 - 19:09


#10

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 19:16

Als er "no losses of heat or air mass to the outside" is dan is het inderdaad isochoor, maar hier kom je nu pas mee.
In jouw oorspronkelijke vraagstelling:

Hoeveel stijgt de temperatuur dan in 1 uur tijd, in de veronderstelling dat er geen warmteverliezen met de buitenwereld zijn?

stond dat niet.
Hydrogen economy is a Hype.

#11

Maja

    Maja


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 19:18

Als er "no losses of heat or air mass to the outside" is dan is het inderdaad isochoor, maar hier kom je nu pas mee.
In jouw oorspronkelijke vraagstelling: stond dat niet.



Oei ja sorry niet naar gekeken dat is dus de vertaling die we hadden gekregen... :S

#12

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 20:26

Sorry, maar ik vind het zelf ook logischer om aan te nemen dat de kamer niet groter wordt terwijl ze opgewarmd wordt.

#13

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 21:21

Het heeft niets te maken met het al dan niet groter worden van de kamer. Het is in feite absurd om te veronderstellen dat een (woon)kamer zo perfect luchtdicht is dat het opwarmen van de lucht erin een isochoor proces is (in plaats van isobaar zoals in werkelijkheid zal zijn). Een kleine opwarming van lucht in een perfect afgesloten kamer zou tot een beetje drukverhoging en daardoor enorme krachten op de wanden en plafond leiden en de boel zou bezwijken. Het vraagstuk is blijkbaar bedacht door een idioot en is dus idioot.

Helaas wordt in schoolboeken veel te veel aandacht besteed aan Cv waardoor velen denken dat dť soortelijke warmte van een gas de Cv is. In werkelijkheid draait het vrijwel nooit om Cv maar vrijwel altijd om Cp. In de tig jaar dat ik processen ontwerp en energieberekeningen doe heb ik zelfs nog nooit mee gemaakt dat er sprake was van een isochoor proces waarbij de Cv gebruikt moest worden, maar waren het altijd processen waarbij de Cp van belang was.
Hydrogen economy is a Hype.

#14

Maja

    Maja


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 21:35

Het heeft niets te maken met het al dan niet groter worden van de kamer. Het is in feite absurd om te veronderstellen dat een (woon)kamer zo perfect luchtdicht is dat het opwarmen van de lucht erin een isochoor proces is (in plaats van isobaar zoals in werkelijkheid zal zijn). Een kleine opwarming van lucht in een perfect afgesloten kamer zou tot een beetje drukverhoging en daardoor enorme krachten op de wanden en plafond leiden en de boel zou bezwijken. Het vraagstuk is blijkbaar bedacht door een idioot en is dus idioot.

Helaas wordt in schoolboeken veel te veel aandacht besteed aan Cv waardoor velen denken dat dť soortelijke warmte van een gas de Cv is. In werkelijkheid draait het vrijwel nooit om Cv maar vrijwel altijd om Cp. In de tig jaar dat ik processen ontwerp en energieberekeningen doe heb ik zelfs nog nooit mee gemaakt dat er sprake was van een isochoor proces waarbij de Cv gebruikt moest worden, maar waren het altijd processen waarbij de Cp van belang was.



Tja boeken zijn er op niveaus he ;) Ik word geen Ingenieur ;) dus zo realistisch hoeft het niet en je hoeft het zeer zeker niet idioot te noemen dankje!

#15

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 augustus 2010 - 21:36

Akkoord, maar op niveau van deze eenvoudige oefening is het intuÔtief toch logischer van te onderstellen dat het volume niet kŗn veranderen omdat de kamer hier geÔdealiseerd wordt als een balk (oneindig stijf, volledig geÔsoleerd, ...). Bijgevolg kan er enkel druk opgebouwd worden.

Je hebt gelijk dat het in vele industriŽle toepassingen waarschijnlijk interessanter is van de druk te controleren.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures