/ Forside/ Interesser / Videnskab / Fysik / Spørgsmål
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn 

Kodeord  


Reklame
Top 10 brugere
Fysik
#NavnPoint
pbp_et 5378
svendgive.. 2190
transor 1763
berpox 1458
rubion 1050
3773 930
sipelip 890
vagnr 815
SimonGjer 695
10  CLAN 630
Fysik
Fra : Shaawty
Vist : 628 gange
20 point
Dato : 29-11-05 22:55

I et vandfald er faldhøjden 84 meter, vandets temperatur er ved faldets rand 10 grader.
Hvor meget er temperaturen steget ved vandfaldets fod? (Der ses bort fra varmeudveksling med omgivelserne)

Jeg fornemmer at det har noget med massen at gøre, og man skal bruge vands varmefylde som er 4185 J/kg.

Men jeg kan ikke finde et nøjagtigt tal, nogen som kan løse den opgave med det rigtige tal?

 
 
Kommentar
Fra : berpox


Dato : 29-11-05 23:46

Tilvæksten i kinetisk energi omdannes til varme ved sammenstøddet med vandfaldets fod.

Tilvæksten i den kinetiske energi er lig den potentielle energi der er tilstede ved vandfaldets top.

Epot=Ekin

Epot=m·g·h

Hvis vi sætter massen m = 1 [kg]

så kan den potentielle energi udtrykkes som:
Epot=1[kg]·9,92[m/s²]·84[m])/[kg]=833,28 J/kg - altså potentiel energi pr. masseenhed.

Specifik varmekapacitet for vand er C=4185 J/(kg·K)

T=T0(1+(Epot/C))=10(1+833,28[J/kg]/4185[J/(kg·K)])=11,99°

mvh berpox


Kommentar
Fra : berpox


Dato : 29-11-05 23:48

- nå ja - så kan du nok selv finde ud af delta T .... ikk' oss'

/berpox

Kommentar
Fra : taisclaridge


Dato : 30-11-05 00:08

Hvis man ser på f.eks. ét kg vand, der falder fra 0 m til -84 meter, så skal man bl.a. kigge på forskelle af den potentielle energi, der er givet ved deltaE(pot)=m*g*deltaH, hvor m er massen (1 kg i dette tilfælde), g er tyngdeaccelerationen (9,82m/(s^2)) og deltaH er i dette tilfælde -84 meter.
Dvs., at tabet i potentiel energi er i dette tilfælde: 1kg * 9,82 m/(s^2) * (-84m) = -824,88 Joule. Dette angiver tabet i potential energi, og derved er den numeriske (Med positivt fortegn) energi lig med den engeri, der "afleveres" til vandet, ved vandfaldet fod.

Desuden øges den kinetiske energi ved faldet, dette kan udregnes således: E(kin) = m × V^2, og da Vlodret(start) = 0, hvor V er hastighed i m/s
findes V(slut)=g × t = 9,82m/(s^2) × (sqrt((84m×2)/9,82m/(s^2)) = 40,6 m/s^2;
E(kin) = m × V^2 = 1kg × (40,6 m/s^2)^2 = 1649,76 J. Dvs. at vandet får tilført 1649,76 J ved vandfaldets bund; ergo:

DeltaE(pot + kin) = m × c × DeltaT; dvs., ved omskrivning: DeltaT = DeltaE(pot + kin)/(m × c), hvor m er massen af vandet og c er vandets specifikke varmefylde. Indsættes de kendte værdier fås: DeltaT = (824,88 J +1649,76 J) /(1 kg × 4185 J/(kg * Celcius)) = 0,59 grader Celcius

Kommentar
Fra : berpox


Dato : 30-11-05 00:18

Kinetisk energi er Ekin=½mv²

taisclaridge...du har også vrøvl med enhederne - v måles i [m/s] ikke [m/s²] - du må hellere kigge det igennem igen

- og så har jeg en regnefejl - g=9,82m/s² og ikke som skrevet 9,92....

Epot=1[kg]·9,82[m/s²]·84[m])/[kg]=824,88 J/kg

=> T=T0(1+(Epot/C))=10°C(1+824,88[J/kg]/4185[J/(kg·K)])=11,97°C

Temperaturforskellen er delta T = T-T0 = 1,97K

mvh berpox

Kommentar
Fra : taisclaridge


Dato : 30-11-05 00:25

Ja.... Fejl i enheden for hastigheden..... Den tager jeg på mig. Men ellers vil jeg mene, at mine beregninger er korrekte....

Kommentar
Fra : taisclaridge


Dato : 30-11-05 00:30

Sry.. Mangler ½... Seføli, dvs: E(kin) =½ × m × V^2 = 1kg × (40,6 m/s)^2 = 824,88J
DeltaT = (824,88 J +824,88 J) /(1 kg × 4185 J/(kg * Celcius)) = 0,39 grader Celcius


Kommentar
Fra : berpox


Dato : 30-11-05 00:32

Din kinetiske energi er heller ikke korrekt:

Ekin=½mv² = mgh => v=(gh)^(0,5)=(9,82m/s²·84m)^(0,5)=28,72m/s

- og så ER det altså sådan, at den potentielle energi et legeme besidder i højden h bliver til TILVÆKST i kinetisk energi.

Når legemet er faldet halvvejen, er den potentielle energi det halve, og den kinetiske energi det halve af den oprindelige potentielle energi.
Når legemet er faldet helt ned, infinitissimalt over højden lig nul, er der ikke mere potentiel energi (da højden er uendeligt tæt på nul) - og det hele er blevet til kinetisk energi.

mvh berpox

Kommentar
Fra : taisclaridge


Dato : 30-11-05 00:41

Glemte igen ½... :) Kan godt følge hvad du siger men, ét kg vand taber altså potentiel energi og "vinder" kinetisk energi ved et frit fald.... Derfor vil jeg bestemt mene, at begge bidrag skal tages til eftertragtning..... God nat :)

Kommentar
Fra : berpox


Dato : 30-11-05 00:57

Taisclairdge - der skal IKKE beregnes bidrag fra begge dele! |Delta Ekin| = |Delta Epot| - kig i dine lærebøger...så vil du blive overbevist.

Ved vandfaldets top er hastigheden nul - derfor er den kinetiske energi nul.
Ved vandfaldets fod, er højden nul - derfor er den potentielle energi nul.

Under faldet, i alle punkter fra start til slut, besidder alle partikler den mekaniske energi Emek=Ekin+Epot.
Da vi her skulle se på systemet som et lukket system uden tab til omgivelserne, må energien være bevaret.

Altså kan det udledes, at den potentielle energi til fulde omdannes til kinetisk energi i faldet |Ekin| = |Epot|



Accepteret svar
Fra : pbp_et

Modtaget 20 point
Dato : 30-11-05 10:24

Det blir altså 0,2 grader ifølge fysikbogen. Ude i den virkelige verden vil der ved en luftfugtighed under 100 % ske en fordampning af en del af det vand, der sprøjter op ved nedslaget, så vandet ved foden af vandfaldet måske endda vil være koldere end udgangstemperaturen!
Men din fysiklærer vil nok ha regnestykket:
Hvert kg vand har en potentiel energi m * g * h = 1 * 10 * 84 = 840 Joule. Det koster 4200 Joule at varme 1 kg vand 1 Kelvin op, altså bliver vandet 840/4200 = 0,2 Kelvin (eller grader) varmere. Sæt selv mere præcise tal ind!
(Men det er pinligt med alle de forkerte forslag!)
PS: For ikke at nævne den energi, der bruges til at lave lyden af det brølende vandfald!

Kommentar
Fra : berpox


Dato : 30-11-05 11:38

Nja... ja - okay - du har ret! .... 0,19K er svaret... (ved ikke liiige hvor jeg fik T=T0(1+..... med ind i billedet....    



Kommentar
Fra : molokyle


Dato : 30-11-05 12:01

Jeg har ikke en dyt forstand på fysiske beregninger, men skal der ikke også tages højde for at temperaturen falder med 1 grad pr. 200 m. ?

..eller er det noget der henregnes til: '(Der ses bort fra varmeudveksling med omgivelserne)' ?

</MOLOKYLE>

Kommentar
Fra : taisclaridge


Dato : 30-11-05 12:13

Irettelsettelsen accepteret.... Lidt rusten!

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 30-11-05 12:23

>molokyle: Når vandet kommer drønende med en fandens masse meter pr. sekund, når det næppe at smage særlig meget på lufttemperaturen

Kommentar
Fra : molokyle


Dato : 30-11-05 12:48

php_et -> Der er et fald på 84 m. og der står intet om; hvor stort et vandfald? De kunne dreje sig om en mængde på 100ml./min. og så vil jeg mene det får betydning.

...eller findes der en standard for, hvornår man må kalde faldende vand et 'vandfald'?

</MOLOKYLE>

Kommentar
Fra : molokyle


Dato : 30-11-05 12:55

Nu har jeg spurgt en fysiker ude i byen og hun har belært mig, at man skal se bort fra luftmodtand og omgivelsernes tryk og rumfang og dermed disses temperatur påvirkninger.

</MOLOKYLE>

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 30-11-05 14:17

Opgaven er og blir en SKOLEOPGAVE, og der tages ikke hensyn til eventuel fordampningsvarme

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 30-11-05 14:18

Opgaven er og blir en SKOLEOPGAVE, og der tages ikke hensyn til eventuel fordampningsvarme

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 30-11-05 14:18

Opgaven er og blir en SKOLEOPGAVE, og der tages ikke hensyn til eventuel fordampningsvarme

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 30-11-05 14:26

Hej shaawty. Muligvis bunder dit problem i, at du og/eller din lærer ikke har fået dimensionen på specifik varme med!
For vand er den specifikke varme (lidt afhængig af temperaturen) 4189 Joule/(kilogram * Kelvin). Og når du laver fysikregnestykker, husker du nok at tage enhederne med, så du kan tjekke, at det ikke er noget fuldstændigt pløre, du sidder med, for eksempel hvis du regner en hastighed ud til et antal Watt gange Kelvin pr. kilogram. Måske skal du også foreslå din lærer at bruge højden 85.4 meter næste gang; så blir det rigtig pæne tal.

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 30-11-05 14:26

Hej shaawty. Muligvis bunder dit problem i, at du og/eller din lærer ikke har fået dimensionen på specifik varme med!
For vand er den specifikke varme (lidt afhængig af temperaturen) 4189 Joule/(kilogram * Kelvin). Og når du laver fysikregnestykker, husker du nok at tage enhederne med, så du kan tjekke, at det ikke er noget fuldstændigt pløre, du sidder med, for eksempel hvis du regner en hastighed ud til et antal Watt gange Kelvin pr. kilogram. Måske skal du også foreslå din lærer at bruge højden 85.4 meter næste gang; så blir det rigtig pæne tal.

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 30-11-05 14:28

forresten blir det med dine tal 0,1971 Kelvin plus en smule numerisk snavs ude til højre

Kommentar
Fra : Shaawty


Dato : 01-12-05 14:01

Ja tak. Men Jeg vil gerne have ;

Forklaring - Facit og opgaven i helhed .

Hvad bliver regnestykket?

og hvordan? hvorfor?

Mvh.

Jeg har lagt 20 point mere til .

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 01-12-05 14:51

se min kommentar af 30. november klokken 10:24
Jeg vil hverken skrive opgaven ind for dig eller skrive den under,
men beliggenhedsenergien blir til kinetisk energi, som blir til varmeenergi (plus en ukendt mængde til lydenergi)

Kommentar
Fra : Shaawty


Dato : 01-12-05 15:35

men hvordan kan man skrive den i et ottende klasses sprog ? og hvad skal jeg sige som forklaring?

hvor får jeg der fra osv.

´

forøget med 10 point.

Kommentar
Fra : molokyle


Dato : 01-12-05 18:01

[hør] Er du smart Shaawty ???

..så skriver du HELE dette spørgsmål fra www.kandu.dk ud og aflevere kopien som blækregning

Du ville i mine øjne, så mindst få 13 for at vise inovativt initiativ til at løse opgaven!!!

Dét ville jeg ha' gjort, såfremt jeg ik' ku' find' ud a' det selv.

</MOLOKYLE>

Kommentar
Fra : Shaawty


Dato : 01-12-05 19:23

Ja okay . Tak for det gode råd .. Men skal stadig bruge en forklaring . såfremt jeg ikke kan få den acceptere jeg [pbp_et] 's kommentar/svar .

mvh.

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 01-12-05 22:37

Start ved "hvert kilogram vand....", sæt tal i med flere cifre, og sig, at du blev skubbet i gang af en gammel fysiklærer (mit næste jubilæum er 40 års-). Og tilføj gerne at fordampning af noget af skumprøjtet samt udsendelse af larm koster noget energi, så der ikke skal alt for mange cifre i resultatet.
mvh
pbp

Kommentar
Fra : pbp_et


Dato : 01-12-05 22:39

Forøvrigt synes jeg at opgaven er ret velvoksen for 8. klasse, men det glæder mig.

Kommentar
Fra : Shaawty


Dato : 03-12-05 08:52

Jamen sådan er mit læreniv. d:

Godkendelse af svar
Fra : Shaawty


Dato : 03-12-05 08:52

Tak for svaret pbp_et.
                        

Du har følgende muligheder
Eftersom du ikke er logget ind i systemet, kan du ikke skrive et indlæg til dette spørgsmål.

Hvis du ikke allerede er registreret, kan du gratis blive medlem, ved at trykke på "Bliv medlem" ude i menuen.
Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 176976
Tips : 31936
Nyheder : 719565
Indlæg : 6404924
Brugere : 218808

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste