Springen naar inhoud

[fysica] warmtetransport


  • Log in om te kunnen reageren

#1

rvdp

    rvdp


  • >25 berichten
  • 43 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 mei 2007 - 10:44

Hoe lang zal het duren om 1,0 liter water bij 20C en geplaatst in het brandpunt van een parabolische spiegel aan de kook te brengen als de bestralingssterkte aan de spiegel 700W/m bedraagt? De diameter van de spiegel is 1m en 70% van de invallende zonne-energie wordt door het water gebasorbeerd.

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

#2

Didius

    Didius


  • >25 berichten
  • 30 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 mei 2007 - 11:12

Hallo


Dit is bij mijn weten toch niet echt scheikunde? Maar eerder Natuurkunde?


Hier is wat ik denk dat de oplossing zal leveren.


Eerst en vooral moet je berekenen hoeveel warmte (energie) je nodig hebt om je water aan de kook te brengen.
Daarvoor bestaat volgende formule:
Q = cw * m * Δ T
waarbij
cw voor de soortelijke warmtecapaciteit van water staat, zijnde 4190 (J/(Kg*C))
m is natuurlijk de massa van je water
en @Delta; T is het temperatuursverschil. Je gaat van 20C naar de kooktemperatuur, dus....

Eenmaal je dit weet, weet je hoeveel Q je nodig hebt om je water aan de kook te krijgen.


Ivm met die spiegel ben ik minder zeker hoe het precies werkt, maar ik denk zo.
Die spiegel heeft een sterkte van 700W/m2 (P/A)
Als je weet hoe groot die spiegel is kan je zijn vermogen berekenen. En je weet hoe groot de spiegel is, want heeft een diameter van 1m.

Dan bereken je dus het vermogen van deze spiegel. (een x aantal W)
MAAR de spiegel laat slechts 70% van de invallende lichtstralen naar het water gaan. Je vermogen is dus maar 70%.

Vermogen kennen we als E/Δ T
En je energie die je wil leveren is gelijk aan de eerder berekende Q. Dus kan je hier Δ T uithalen. (Δ T = Q/P

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 mei 2007 - 12:01

En verwarrinkje in bericht van Didius:

P=E/t ,

ofwel kleine t van tijd en niet grote T van temperatuur.

voor de rest is netjes de nodige aanpak omschreven. :-)
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

#4

Didius

    Didius


  • >25 berichten
  • 30 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 mei 2007 - 12:02

En verwarrinkje in bericht van Didius:

P=E/t ,

ofwel kleine t van tijd en niet grote T van temperatuur.

voor de rest is netjes de nodige aanpak omschreven. :-)


:( Zware fout die ik gemaakt heb

Excuses.... :(

(BTW: *een post editen gaat hiet niet?)

#5

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 17 mei 2007 - 12:12

Volgens mij moet er nog wat energie bij.
Didius geeft de oplossing aan om van 20 graden naar kooktemperatuur te komen. Maar er werd gevraagd om het water aan de kook te brengen. Ik weet niet hoeveel energie dat extra kost, maar dat staat zeker en vast in een tabellenboekje.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 mei 2007 - 12:23

:( Zware fout die ik gemaakt heb

Excuses.... :(

wie niet werkt maakt ok geen fouten, of eigenlijk misschien wel de zwaarste fout..... :grin:


(BTW: *een post editen gaat hiet niet?)

beter van niet: dan komt er ergens commentaar op, en wordt het bericht waar commentaar op was aangepast, dan slaat heel dat commentaar nergens meer op en is het topic ineens een grote warboel. Z blijft het topic in elk geval logisch leesbaar.


Volgens mij moet er nog wat energie bij.
Didius geeft de oplossing aan om van 20 graden naar kooktemperatuur te komen. Maar er werd gevraagd om het water aan de kook te brengen. Ik weet niet hoeveel energie dat extra kost, maar dat staat zeker en vast in een tabellenboekje.

Dat staat niet in een tabellenboekje. Wl de gegevens om een x-massa water te verdampen (verkoken), maar omdat je niet weet hoeveel massa zal verdampen om het "aan de kook te brengen" kun je dat gevoeglijk verwaarlozen. Na de eerste milligram stoom is het feitelijk al aan de kook, toch?

Toegegeven, verwarrend. :?
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

Oliviervdm

    Oliviervdm


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 mei 2009 - 13:06

Beste,

Alreeds lang geleden dat deze vraag behandeld is maar nu 2009 krijg ikzelf deze vraag voorgeschoteld:

De uiteindelijke oplossing van dit vraagstuk zou moeten zijn : 87,1 sec ( volgens handboek )

Mijn oplossing:

Q=m.c.ΔT ( water)
Q= 1kg.4186 J/(Kg.C).(100-20)
Q= 334880 J

Q=De warmte hoeveelheid nodig voor het opwarmen van water tot kooktemperatuur

Oppervlakte spiegel: ( hier ben ik fout (denk ik) - ik bereken als cirkel maar er staat parabolisch? )

A= 2.r.PI -> merk hier plots fout op PI*r^2 moet dit zijn. sorry
A=0,5^2.PI
A=0,785 m^2

700 W per m^2 -> 0,785 m^2 . 700 W/m^2 = 549,78 W

70% werkend -> 549,78 W . 0,7= 384,84 W

E=Q
P=E/t
t=Q/p
t=334880/384,84W
= 870 s

Nog steeds fout.. kom factor 10 teveel uit? toevallig of ergens grote fout?

Mvg,

Olivier

Veranderd door Oliviervdm, 30 mei 2009 - 13:14


#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 mei 2009 - 15:29

Jouw eigen antwoord is geheel correct. Een druk/typ/rekenfout in een antwoordenboekje is eerder regel dan uitzondering, zo leert de ervaring.
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