Springen naar inhoud

[natuurkunde] druk en energie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

lampje123

    lampje123


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 maart 2007 - 21:21

Ik heb een opdracht gekregen om uit te rekenen hoeveel energie er nodig is om 1 kubieke meter water van 1 bar om te zetten in 1 kubiekemeter water van 2 bar.. oftewel hoeveel energie kost het om de druk te verdubbelen.

ik heb vanalles geprobeerd maar ik kom niet op de juiste formule denk ik.. het is ook al 8 jaar geleden dat ik voor het laatst met dit soort dingen heb zitten rekenen op de mavo. ik zit nu in het buitenalnd voor mijn studie en nu wordt ik er weer mee geconfronteerd.. wie kan mij op weg helpen volgens de docent is het heel makkelijk...

ik had al geprobeer met E=m.g.h maar ik weet niet of dit juist is. ik kwam dan op 4900 J maar ik betwijfel of dit juist is (1000x9.8x0.5)

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

#2

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 27 maart 2007 - 22:19

Dat hoeft helemaal geen energie te kosten.\

#3

lampje123

    lampje123


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 maart 2007 - 22:27

ik neem aan dat het niet vanzelf gaat, je zult toch een bepaalde kracht moeten leveren om de druk te verdubbelen dat gaat niet vanzelf..

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44868 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 maart 2007 - 22:54

Kracht zonder verplaatsing levert geen arbeid en kost dus geen energie.

dat is de theorie voor dit sommetje. En dat is dus bijzonder eenvoudig.

Nou is in de praktijk water een heel klein beetje samendrukbaar. Circa 4,7 % volumevermindering bij 1000 bar.

Bij 1 bar dus 0,0047 %, ofwel met een factor 0,000047 (dat heet ook wel de elasticiteitsmodulus van water geloof ik)

We veronderstellen een bak van 1 x 1 x 1 m met een (als een zuiger afsluitend en beweegbaar) deksel van 1 x 1 m dus.
als we een druk van 1 bar uitoefenen is dat 100 000 N/m≤, ofwel een kracht van 100 000 N op dat deksel van 1 m≤.


Die kracht is 0 als we beginnen te drukken, en pas 100 000 N op het eind, gemiddeld dus 50 000 N
Het deksel daalt zodanig dat het volume met een factor 0,000047 afneemt. Dat betekent met het deksel van 1 m≤ dat de bak 1 m diep was, en dat de deksel dus 0,000047 x 1 m = 0,000047 m moet dalen
Arbeid = kracht x weg= 50 000 (N) x 0,000047 (m) = 2,35 Nm = 2,35 J. Dat is net genoeg energie om 1 gram water een halve graad Celsius in temperatuur te doen stijgen.

Verwaarloosbaar dus eigenlijk. Maar nťt niet helemaal....... :)
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

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 maart 2007 - 10:39

Kracht zonder verplaatsing levert geen arbeid en kost dus geen energie.

Als we over mechanica spreken kan je zo redeneren. We spreken hier volgens mij echter over een thermodynamisch proces. En de arbeid wordt daar geleverd door een volumeverandering. Is die er niet... geen arbeid.
Vertaald naar wat formules:
LaTeX

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44868 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 maart 2007 - 11:17

Volgens mij komt dat op precies hetzelfde uit. :-D

De energie, in de vorm van arbeid verricht op de zuiger, komt in het gas terecht.
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

#7

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 maart 2007 - 11:56

Ik weet het niet. Je berekening is een praktisch effect van de zaak, daar hoef je volgens mij geen rekening mee te houden. Wat bedoel je met de energie "komt in het gas terecht"??

Ik zie het zo (eigenlijk mag je wel de formules uit de mechanica overnemen, maar juist interpreteren).
De arbeid is
LaTeX
De krachten het systeem worden veroorzaakt door druk, dus: p = F/A of F = pA
LaTeX
(We definieren dan de arbeid OP het systeem als LaTeX )
(Degenen die verbeten blijven geloven dat alles in de natuur linear is mogen dat integraalteken gerust schrappen en van die d een delta maken :))

Als Vf = Vi dan integreer je overdezelfde grenzen, en is die integraal nul, eender wat je ook uitspookt met die druk!

Veranderd door Rov, 28 maart 2007 - 11:56


#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44868 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 maart 2007 - 16:30

Als Vf = Vi dan integreer je overdezelfde grenzen, en is die integraal nul, eender wat je ook uitspookt met die druk!

Juist, W= F∑s, als de druk oploopt oefen je alleen een kracht uit, maar geen arbeid wordt verricht. Nou kan alleen die druk niet zomaar spontaan oplopen. Daarvoor moet je er moleculen bijpompen of de temperatuur verhogen. Langs andere slinkse weg ben je dan dus toch energie aan het toevoeren, anders klopt je sommetje noch mechanisch noch thermodynamisch.
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