[natuurkunde] Warmte in transportleiding

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 103

Warmte in transportleiding

Ik kom niet goed uit de volgende, wat abstracte, opgave:
 
Een gelijkstroomdynamo te A levert elke seconde in een andere plaats B en in de transportleiding samen een energie W joule. De klemspanning van de dynamo is e volt en de weerstand van de transportleiding r Ohm. Druk de in de transportleiding ontwikkelde warmte uit in W, e en r. 1 joule (zo staat er nog bij) = 0,24 cal.
 
Ik heb wat zitten goochelen met enkel formules zoals de wet van Joule:
 
Q = 0,24 . I2 . R . t (in cal.). Omdat de opgave gaat over een tijdsbestek van een seconde heb ik verder de t weggelaten.
 
dus Q = 0,24 . I2 . R. voor R kan ik hier r (zie boven) invullen, dus Q = 0,24 . I2 . r
 
I is de stroomsterkte en voor het hele circuit geldt: I = E / Ru + Ri. Hoe bepaal ik die? De inwendige weerstand is niet gegeven, van Ru weet ik alleen de weerstand van de leiding en niet van de hoeveelheid weerstand die zich in B bevindt. En dus kan ik ook geen verband leggen tussen de klemspanning e en E (= emk van de dynamo).
 
Ik weet wel dat de klemspanning e gelijk is aan E minus I .  Ri maar dan ben ik nog geen steek verder.
 
Hoe kan ik dat varkentje wassen?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.386

Re: Warmte in transportleiding

Je zoekt het véééééél te moeilijk.
 
I = W/e

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: Warmte in transportleiding

Quote: 1 joule (zo staat er nog bij) = 0,24 cal
Wat zou je met dit gegeven moeten doen?
 
quote: De inwendige weerstand is niet gegeven
Waarvoor zou je die moeten weten?

Berichten: 103

Re: Warmte in transportleiding

 
Je zoekt het véééééél te moeilijk.
 
I = W/e
 
Dat had ik ook gedacht, je krijgt dan:
 
Q = 0,24 . W2/e2 . r
 
Maar het antwoordenboek zegt:  
 
0,24 . r/e2 . W.
 
Ik heb dus een factor W 'te veel', die ik er niet uit krijg. Nu heb ik op deze site wel eens gelezen dat het eerste foutloze antwoordenboekje nog moet worden geschreven maar voor ik tot die conclusie kom wil ik dat graag horen van mensen die meer ervaring met deze stof hebben dan ik.
 
 
Quote: 1 joule (zo staat er nog bij) = 0,24 cal
Wat zou je met dit gegeven moeten doen?
 
De kernformule staat in Joule maar er worden calorieën gevraagd. Vandaar die 0,24 in 'mijn' formule.
 
 
quote: De inwendige weerstand is niet gegeven
Waarvoor zou je die moeten weten?
 
Dat ik die wilde weten maakte deel uit van mijn zoektocht naar het antwoord zoals dat in het antwoordenboekje staat.
 
Ik ben eerst benieuwd of dat antwoordenboekje het nu wel of niet bij het rechte eind heeft. Als dat fout is, ja dan zijn we snel klaar.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: Warmte in transportleiding

wgvisser schreef:  
Dat had ik ook gedacht, je krijgt dan:
 
Q = 0,24 . W2/e2 . r
Mits de r onder de deelstreep staat is dit antwoord juist.
Om misverstand te voorkomen kan je beter zaken tussen haakjes zetten: dus zo:Q= (0,24. W2)/(e2 . r)

Berichten: 103

Re: Warmte in transportleiding

Ik keer weer even terug naar de wet van Joule:
 
\( Q = 0,24 . I^2 . R . t \)
 
R = r, t = 1 en I = W/e
 
Dan krijg ik
 
\( Q = 0,24\frac{W^2}{e^2} r= 0,24\frac{r}{e^2}W^2 \)
 
(r staat dus niet onder de deelstreep).
 
In het antwoordenboekje staat echter
 
\( Q = 0,24\frac{r}{e^2}W \)
 
Wat is nu het juiste antwoord?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: Warmte in transportleiding

Sorry, ik heb zitten hannessen.
 
Ik zie dat je intussen door hebt hoe je het moet berekenen, daarom hier mijn berekening stap voor stap:
 
W = e.I >> I = W/e
 
Q = I2.r = (W2/e2).r
 
en dan nog die 0,24 ervoor.
 
Het antwoordenboekje mist dus een W.

Berichten: 103

Re: Warmte in transportleiding

Bedankt, dan zijn we eruit. Ik ga nu het antwoordenboekje verbeteren.

Reageer