Springen naar inhoud

[Thermodynamica] Inzicht vraagjes


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Foggy

    Foggy


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 augustus 2006 - 12:02

Ik heb een cursus thermodynamica en daar staan een paar inzichtvraagjes in.
Ik heb er hier wat gepost waar ik een antwoord op gegeven heb, maar waar ik allesbehalve zeker van ben.

Alle feedback is dus welkom!

1. Waar of niet waar: 1kg vloeibaar water verdampen vergt minder energie bij
100kPa dan bij 800 kPa.


ANTW: Via berekeningen kwam ik dit uit:
Q = m . (ug - uf)
Bij 100kpa: Q = ufg(100kPa) = 2088.7 kJ
Bij 800kPa: Q = ufg(800kPa) = 1856.6 kJ
Dit wil dus zeggen dat bij hogere druk er minder energie
vereist is om water te laten verdampen.

Maar op het internet vond ik ook dit:

Als men een ketel water verwarmt, zal dit water na verloop van tijd gaan koken. Er ontstaat dan water in dampvorm (stoom). Als we de druk op het wateroppervlak echter genoeg verlagen kunnen we water ook laten koken op kamertemperatuur. Er ontstaat dan stoom van 20įC! We hebben dan door de daling van de druk het kookpunt van de vloeistof zo laag gemaakt dat de warmtetoevoer uit de omgevingslucht van 20įC al genoeg was om waterdamp te vormen. Omgekeerd werkt het ook. Voeren we de druk voldoende op dan zal het water pas bij 150įC koken in plaats van 100įC. Er moet dus energie van een veel hoger energieniveau toegevoerd worden om het water aan de kook te krijgen.

Dus wat is nu het antwoord?


2. Tas koffie afkoelen tot drinkbare temperatuur door:
a) Melk onmiddelijk erbij te doen
b) Melk er na een tijdje bij te doen


ANTW: Ik dacht b want een groot temperatuursverschil zorgt voor snelle afkoeling.
Wanneer je dan melk er meteen zou bijdoen wordt dit
temperatuursverschil kleiner waardoor de koffie trager zal afkoelen.


3. Expansie in een adiabatische cilinder geeft meer energie als proces
a) isobaar
b) isotherm is


ANTW: ik dacht isotherm omdat die situatie dan het dichtste aanleunt bij de
carnot cyclus (= ideaal).


4. Waarom bevriest de vooruit van een auto sneller als een zijruit?


ANTW: Dit heeft (volgens mij) te maken met de oppervlakte van de voorruit. Deze is veel groter dan deze van de zijruiten. De afgifte van warmte aan de omgeving is ook afhankelijk van de grootte van de oppervlakte, zoals wordt aangegeven in de volgende formule: Q • Α.T4
Dus zoveel te groter de oppervlakte gaat zijn, zoveel te vlugger gaat de warmte die in de voorruit zit opgeslagen afgegeven worden aan de omgeving, en zoveel te vlugger gaat deze dus ook bevriezen


5. Adiabatische straalpijp (grotere snelheid aan uitgang dan aan ingang).
Entropie aan uitgang is: a)gelijk
b)groter
c)kleiner
dan entropie aan ingang?


ANTW: een straalpijp kan men aanzien als een stationair controlevolume. de warmteuitwisseling is nul dus de deltaS is op een constante m na gelijk aan gegenereerde entropie. In de straalpijp wordt toch entropie gegenereerd (vermoed ik want het is geen reversibel proces). dus Sgen is groter als 0. dit wil dan zeggen dat de uitgangsentropie groter is als de ingang.


6. Is een isotherm proces ook inwendig reversiebel?


ANTW: inw. rev => Sgen = 0
Entropiebalans: Sgen = -(Qk/Tk) - mi.si + mu.su
Wanneer we een isotherm proces hebben is Qi = Qu
dus -(Qk/Tk) = 0.
Verder zit ik vast ....


7. Is er een verschil tussen de eigenschappen van verzadigde damp en de
eigenschappen van damp in een verzadigd mengsel?


ANTW: Geen gedacht!

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
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 augustus 2006 - 14:46

1. Waar of niet waar: 1kg vloeibaar water verdampen vergt minder energie bij  
100kPa dan bij 800 kPa.

http://en.wikipedia....of_vaporization

The standard enthalpy change of vaporization, ΔvHo, also (less correctly) known as the heat of vaporization is the energy required to transform a given quantity of a substance into a gas. It is measured at the boiling point of the substance, although tabulated values are usually corrected to 298 K: the correction is small, and is often smaller than the uncertainty in the measured value. Values are usually quoted in kJ/mol, although kJ/kg, kcal/mol, cal/g and Btu/lb (obsolete) are also possible, among others.


jouw conclusie?

2) correcte redenering
Dus als je gestoord wordt bij het koffie inschenken, beter nog gauw je melk erin kiepen, dan is 'ie wat minder lauw eer je er aan toe komt....

4. Waarom bevriest de vooruit van een auto sneller als een zijruit?

je vergeet dat er ook meer warmte-energie in een ruit met grotere oppervlakte zit. Dus je redenering gaat niet op. Gaat deze vraag trouwens over een stilstaande auto tijdens een heldere nacht?
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

Foggy

    Foggy


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 augustus 2006 - 17:32

1. Waar of niet waar: 1kg vloeibaar water verdampen vergt minder energie bij  
100kPa dan bij 800 kPa.

http://en.wikipedia....of_vaporization

The standard enthalpy change of vaporization, ΔvHo, also (less correctly) known as the heat of vaporization is the energy required to transform a given quantity of a substance into a gas. It is measured at the boiling point of the substance, although tabulated values are usually corrected to 298 K: the correction is small, and is often smaller than the uncertainty in the measured value. Values are usually quoted in kJ/mol, although kJ/kg, kcal/mol, cal/g and Btu/lb (obsolete) are also possible, among others.


jouw conclusie?


Hier ben ik nu nog steeds niet uit. Mijn conclusie was dat ik tegengestelde verklaringen vond. Met de berekening zag ik dat water bij hogere druk minder energie nodig heeft om te verdampen. Bij het stukje tekst van het internet staat er:

Voeren we de druk voldoende op dan zal het water pas bij 150įC koken in plaats van 100įC. Er moet dus energie van een veel hoger energieniveau toegevoerd worden om het water aan de kook te krijgen.

Het tegenovergestelde dus!

En met de info op wikipedia bedoel je dan dat dit moet berekent worden a.h.v enthalpievershil. Ik dacht dus dat je moest gaan zien naar de inwendige energie, u, want dat houd je over in de energievgl van een gesloten systeem(= geen massatransport, wel warmtetransport):

Q - W = m(u2-u1) + KE + PE

Met rood = 0

Q = m(u2 - u1)


Gaat deze vraag trouwens over een stilstaande auto tijdens een heldere nacht?


Daar wordt niets over gezegd ...

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44865 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 augustus 2006 - 17:44

Wat ik met die wiki-tekst wilde zeggen is dat die verdampingswarmte vrijwel onafhankelijk van temperatuur of druk is. En kijk maar in een tabellenboek, als ze voor een vloeistof een kookpunt opgeven, dan vertellen ze erbij bij welke druk. Maar als ze een verdampingswarmte vermelden, dan worden daarbij geen voorwaarden genoemd. Omdat de gemeten verschillen binnen de foutmarges vallen. Hier geldt nou eens letterlijk: "a difference that makes no difference is no difference" :)

En voor die autoruit zou ik eens even nadenken over het verlies aan warmte via straling (IR). Waarom vriezen je autoruiten aan op een heldere nacht, en niet of in elk geval vťťl minder op een bewolkte nacht? En waarom zou dan die (diagonaal gepositioneerde)voorruit sneller bevriezen dan die (verticaal gepositioneerde) zijruit?
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





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures