Ämne: Koka vatten och räkna ut effekten!!!

["joka"]

SYFTE: Att bestämma hur stor effekt som går åt för att koka en liter vatten. Skriva
en vetenskaplig rapport.
MATERIAL: (Termometer som klarar 100 °C)
UTFÖRANDE: När vatten värms på en elektrisk spis omvandlas elenergi till
värmeenergi. Den energi som går åt för att värma vattnet ges av formeln:
E = c x m x
• c är vattnets specifika värmekapacitet (ett mått på hur mycket energi som
går åt för att höja temperaturen av ett kg vatten en grad). Den specifika
värmekapaciteten c är för vatten 4,18 kJ/(kg⋅°C).
• m är massan i kg (en liter vatten väger 1 kg),
• är hur många grader temperaturen höjs från starttemperaturen till
kokpunkten (100 °C).
Om vi sätter in värdena får vi alltså att:
E = 4,18 x 1 x  = 4,18 x 
För att räkna ut effekten måste vi gå ett steg till. Sambandet mellan effekt och
energi ges av:
P=E/T

Det innebär att för att räkna ut effekten måste du dela energiåtgången med hur
lång tid det tog för vattnet att börja koka (uttryckt i sekunder):
P=4.18x /T

För att räkna ut effekten (du får svaret i kW) ska du alltså mäta hur lång tid, t, det
tar att värma upp vattnet,  grader, och sätta in i formeln.

Steg A: Slå på en platta på maximal värme. Häll en liter vatten i en kastrull och mät
temperaturen. Se hur lång tid det tar tills vattnet kokar. Rör med termometern i
vattnet under hela laborationen så att värmen sprider sig jämnt i bägaren.
Om du inte har tillgång till en termometer kan du istället låta vattnet i kranen rinna
och känna efter med fingret när det har kroppstemperatur. Då vet du
starttemperaturen. Värm sedan vattnet tills det bubblar rejält (vattnet i kastrullens
mitt ska bilda en upphöjning). Då vet du sluttemperaturen.

Steg B: Räkna ut effekten med hjälp av formeln. Om du har en manual till spisen
kan du jämföra plattans effekt med den effekt du har räknat fram. Varför skiljer sig
värdena åt?

[karaff]

Jag förstår inte riktigt vart du vill komma, effekten för att värma en given mängd vatten med ett givet antal grader är redan känt.

Anledningen till att det inte stämmer på spisen är väl så enkelt att spisen medger inte 100% verkningsgrad då värmeförlusterna till omgivningen är ganska stora.

Koka det i en vattenkokare inrullad i isolering så kommer du nog närmare sanningen

[Bigfoot]

Precis som föregående inlägg.
Stora förluster till omgivningen runt omkring kastrullen, och sen skall även kastrullen och plattan värmas.

[erp]

Är det inte förlusterna han försöker räkna fram?
NÃ¥got annat vettigt kan jag inte se.
Edit: sedan är det lite svårt att svälja svaren också, effekten för att värma en given mängd vatten ett givet antal grader är väl knappast känd, den kan ju vara vad som helst.
erp

[Bigfoot]

Räkna ut effekten med hjälp av formeln. Om du har en manual till spisen
kan du jämföra plattans effekt med den effekt du har räknat fram. Varför skiljer sig
värdena åt?

Jo det står ju faktiskt längst ner på sidan.

[Paxmax]

vidare så har man en viss ångavgång redan innan allt vatten värmts upp, den energi'n är STOR jämfört med energi'n som krävs för att värma vattnet.
För varje gram vatten som ångar bort mostvarar 539 ggr den energi som gick åt för att värma 1gram vatten 1ºC.
En del energi försvinner i ljudtryck åxå det brusar ju!
Strålningsvärme
Kastrullen/kokkärlet måste värmas...

(EDIT: fel i ångbildningsentalpi)

[2000]

Orkar inte läsa genom förutsättningarna men det går åt drygt fyra joule att värma ett gram vatten en grad. Så det är väl bara att sätta på plattan, ta tid och börja räkna teorin. Sedan lista det som påtalas här som anledning till varför praktik och teori skiljer sig åt.

Edit: 4,18 joule/gram/grad såg jag att det var...

[Lexus]

en joule att värma ett gram vatten en grad

Det ska vara en kalori en grad ett gram.

[2000]

Det ska vara en kalori en grad ett gram.

F-n också, trodde jag hunnit ändra innan någon klok besserwisser upptäckte fadäsen.
(råkade felaktigt påstå i förra inlägget att ...det går åt drygt en joule att värma ett gram vatten en grad... vilket jag snabbt ändrade till drygt fyra)
Vill noga påtala att den editeringen skedde före Lexus inlägg, he he

[Bigfoot]

Det ska vara en kalori en grad ett gram

Man brukar använda Joule vid beräkning av energi och vidare till effekter.
Eftersom 1 j/s= 1 W.
I gram eller Kg spelar mindre roll.
Formeln för Specifik värmekapacitet Cp=Kj/(Kg*K).

[Lexus]

Man brukar använda Joule

2000 valde att sätta en etta på varje storhet. Det funkar endast om joul ersätts med kalori.

["joka"]

Det är sÃ¥ att frugan läser till förskolelärare och dÃ¥ är det tydligen bra att kunna detta 
(bättre dom gjorde sÃ¥nt som hörde utbildningen till ist kan jag tycka  )

Fråga A:

Man tar väl och mäter graderna på vattenet vid start och sedan graderna när det (bubblar rejält) och tar tiden det tog att komma från start till stopp på vattentemperaturen.

Fråga B:

Detta blir väl lite knivigare, kanske...

Steg 1 (formeln):

Begriper mig inte pÃ¥ sÃ¥nt utan att behöva tänka till lite mer än vanligt 

Steg 2 (varför skiljer sig värdena åt?):

Är för att det går åt förluster till att värma plattan, kastrull, luft runt kastrullen, strälningsvärmen som blir runt om plattan och kastrullen.
Nåt mer som tar upp värmen???
Försvinner det energi i ljudtrycket av bruset???

[Lexus]

F-n också, trodde jag hunnit ändra innan någon klok besserwisser upptäckte fadäsen.
(råkade skriva i förra inlägget att ...det går åt drygt en joule att värma ett gram vatten en grad... vilket ändrades snabbt till fyra)
Vill noga påtala att den editeringen skedde före Lexus inlägg, he he

Ha ha....nog såg jag det. Men jag ville retas med dig då jag kan tycka att kvaliten på inlägget var lågt d.v.s först erkänna att du inte läst jokas inlägg, och sedan förklara formeln energiberäkningen.....som dessutom var felaktig vid första postningen.

[Lexus]

Nåt mer som tar upp värmen???

Konvektion och ledning.
Konvektion på kastrullen och ledning på spisen.

PS! Säg till ungarna att de endast färglägger pÃ¥ teckningstimmarna. 

[Paxmax]

...Eftersom 1 j/s= 1 W...

Jag vet själv, det är inte lätt att hålla alla sorter i huvudet och få dom på pränt i rätt ordning, men, för formens skull:

1J = 1Ws
Joule är redan per definition ett mått på energimängd. Watt är effekt(momentan), Ws WattSekund är också ett mått på energimängd.
Jag höll även själv på att göra kardinalfelet att skriva W/s, men Ws är Watt x sekund.

Försvinner det energi i ljudtrycket av bruset???

Japp! ljud kan omvandlas till ex. elektrisk energi och ljud kräver energi för att uppstå. Högtalare kan göra omvandlingen åt båda hållen.
Minns inte exakt hur mycket energi bruset motsvarar eller ens riktigt varför, tror det är kavitationsknäppar.

Ångbubblor som inte riktigt orkar släppa taget om botten men vars energi går förlorad i kylning mot omgivande vatten och plötsligt tvingas kondenseras, ångbubblans volym upphör varpå vattnets tröghet gör att den kan inte ersätta ångbubblan tillräckligt fort så vattnet kaviterar och det blir knäppen.
(bara en teori jag spånade fram, vet inte om den är helt verklighetsförankrad)