Avatar billede issom Nybegynder
20. maj 2013 - 21:53 Der er 21 kommentarer og
1 løsning

Et matematisk spørgsmål!

Jeg ville blive meget glad hvis der er nogen der kan hjælpe med at finde svaret på hvilken formel jeg skal bruge til at udregne følgene:

Hvis man har 260 ml vand, som skal opvarmes i en flaske. Hvor mange ml kogt vand skal flasken da være i for at vandet i flasken kan blive varmet op til min. 37 grader?
Avatar billede aliaz Nybegynder
20. maj 2013 - 22:05 #1
Kogt vand som flasken skal være i? Beklager, men jeg synes ikke det giver så meget mening?

Er det til matematik eller snakker vi fx vands udvidelse i fysik? Og hvad niveau - folkeskolen, videregående uddannelse eller?
Avatar billede finb Ekspert
20. maj 2013 - 22:15 #2
Mener du vandbad i kogende vand ?
Avatar billede issom Nybegynder
20. maj 2013 - 22:18 #3
Beklager, jeg prøver lige at uddybe.

Jeg har en flaske med koldt vand som skal opvarmes. Jeg vil opvarme den ved at stille den ned i en kande med kogt vand. Hvor meget vand/rumfang skal jeg bruge for at kunne opvarme den til min. 37 grader?
Avatar billede hclarsen Nybegynder
20. maj 2013 - 22:19 #4
Enig med Aliaz, ikke helt velformuleret.

Så du har en 260mL beholder med vand i. Den placeres i et bad med X mL vand ved 100 grader. Hvad skal X være for at de 260 mL bliver varmet op til 37 grader (eller derover...). Er det korrekt forstået?

Du har brug for at vide hvad start-temperaturen er af de 260 mL også (og af de X mL før det koges....).
Avatar billede finb Ekspert
20. maj 2013 - 22:23 #5
ved 1 bar ? hvis det varme vand er under enormt tryk, kan du nøjes med 1 ml.
Avatar billede hclarsen Nybegynder
20. maj 2013 - 22:24 #6
tror vi skal regne med at det er ved 1 atm... havde ellers også samme tanke :-)
Avatar billede store-morten Ekspert
20. maj 2013 - 22:33 #7
Er det ikke lidt svært, at sænke flasken ned i kanden, hvis den er under enormt tryk?
;-)
Avatar billede issom Nybegynder
20. maj 2013 - 22:42 #8
Vandet skal varmes op fra under 12 grader koldt vand fra hanen.
Den skal ikke være under enormt tryk.

Det vil sige at:

260 ml= fx. er 12 grader
Xml= fx. er 12 grader før det bliver kogt. og 100 grader når det er kogt.

Jeg skal have de 260 ml vand i flasken varmet op til 37 grader.

Hvilken formel skal jeg bruge til at udregne dette?
Avatar billede store-morten Ekspert
20. maj 2013 - 23:04 #9
Prøv om der er noget du kan bruge ved at Google: beregn fællestemperatur
http://www.google.dk/#hl=da&q=beregn+f%C3%A6llestemperatur&sa=X&ei=7Y6aUZb6CsKXtAbytoCIAg&ved=0CEUQjxg&bav=on.2,or.r_qf.&fp=a53d68443ae1fc32&biw=1280&bih=654
Avatar billede hclarsen Nybegynder
20. maj 2013 - 23:13 #10
Brug store-mortens forslag + antagelsen om, at al energien Q der bruges på at bringe de X mL vand fra 12 til 100 grader overføres til de 260 mL.
Avatar billede issom Nybegynder
20. maj 2013 - 23:23 #11
Jeg glemte at fortælle at det skal være en varmeisoleret beholder/kande som flasken bliver sænket ned.

Jeg kan ikke komme ind på det link du har skrevet.. Når jeg googler "beregn fællestemperatur" finder jeg forskellige sider med formler og jeg er itvivl om hvilken en jeg skal bruge. Hvilken formel vil være den helt rigtige at bruge til denne type udregning?
Avatar billede aliaz Nybegynder
21. maj 2013 - 12:49 #12
For det første: Du skal ikke selv lægge svar, men blot kommentarer. Og nu til sagen:

Du får den sidste information om at kanden er varmeisoleret fordi det er dit hint til at regne simpel termodynamik på tingene. Der er ikke varmeafgivelse til det fri - dvs. at den afgivne energi fra det kogende vand bliver optaget i det koldere vand. Bedre kendt som:

Q_afg = Q_modt

Begge kan udtrykkes ved varmekapacitet (c_P = 4200 J/kg K) gange densitet (rho = 1000 kg/m3) gange temperaturforskellen (delta_T) gange volumen (V). Det betyder:

c_p * rho * (T_kog - T_fælles) * V_x = c_p * rho * (T_fælles - T_kold) * V_flaske

Indsættes værdier:

4200 * 1000 * (100 - 37) * V_x = 4200 * 1000 * (37 - 12) * 260 mL

Nogle konstanter kan gå ud, fordi det er samme væske, der er i spil og endvidere er der ingen faseovergange. Men isoleres V_x får jeg 103,2 mL.
Avatar billede hclarsen Nybegynder
21. maj 2013 - 12:56 #13
Det ville nok være en god idé, hvis vedkommende fik lov til at regne på tingene selv. Han/hun lærer det jo ikke ved at vi stiller ligningerne op
Avatar billede hclarsen Nybegynder
21. maj 2013 - 13:04 #14
Iøvrigt er det forkert.., de X mL varmes op fra 12 grader, ikke 37
Avatar billede aliaz Nybegynder
21. maj 2013 - 13:21 #15
Nej, jeg antager en beholder med 100 grader varmt vand, som køles, når flasken med 12 grader vand dumpes i - de når så en fælles temperatur 37 grader.

I øvrigt skriver du selv fuldstændig det samme længere oppe: "Så du har en 260mL beholder med vand i. Den placeres i et bad med X mL vand ved 100 grader". Så skal de jo ikke først varmes op - det er næppe en del af den termodynamiske opgave.
Avatar billede vejmand Juniormester
21. maj 2013 - 13:40 #16
Jeg er helt på udbane her, men:
Har det ikke også betydning hvilken flaske de 260ml er i?
Bruger den ikke noget af varmen fra det omgivende kogende vand?
Avatar billede richardjensen Seniormester
21. maj 2013 - 14:19 #17
For mig er der noget uklart: 
Hvilken starttemp. har de 260 ml vand i flasken (er det12 gr.) ?
Er det en flaske af glas, og hvad er dens masse og varmefylde ?
Avatar billede aliaz Nybegynder
21. maj 2013 - 14:37 #18
vejmand og richardjensen: Selvfølgelig har det betydning, hvis flasken absorberer noget af energien. Så enten er det antaget ubetydelig i opgaven (ved vi ikke) eller også skal det bare med på Q_modt siden.

De 12 grader starttemperatur er også et (realistisk) estimat, selvom grundvand regnes 8 grader.
Avatar billede richardjensen Seniormester
21. maj 2013 - 17:55 #19
Skal det forstås sådan at man kan henholdsvis gætte og antage efter forgodtbefindende ?
#18 du skriver, at det selvfølgelig har betydning HVIS flasken
absorberer ?NOGET? af energien,- kan man undgå det ?
Det forlyder jo også, at man i folkeskolen kan afklare en del ved at diskutere med sidemanden.
Avatar billede aliaz Nybegynder
21. maj 2013 - 19:09 #20
Haha, richardjensen. Det lyder ikke til at du har erfaring med sådan typer opgaver på gymnasie/HTX/universitet.

HVIS det blot er en opgave til at lære elever/studerende om teori, kan det jo tænkes, at man ser bort fra det bidrag flasken giver. Det er meget almindeligt at antage diverse ting for at simplificere virkeligheden.

Men igen; opgaven er meget uskarpt formuleret, så vi ved ikke, om det er en opgave eller noget der har relation til virkeligheden. I mangel på en varmekapacitet og densitet for plast, antog jeg bare at det var neglicibelt!
Avatar billede issom Nybegynder
21. maj 2013 - 19:31 #21
Mange tak for svar Aliaz. Flasken er lavet af plast, vil der i det tilfælde være ændringer til formlen? Det er ikke en opgave jeg har fået tildelt, men et virkeligt spørgsmål. Jeg er igang med et lille projekt :)
Avatar billede aliaz Nybegynder
22. maj 2013 - 08:34 #22
Det var så lidt :)

Ja, at flasken også modtager noget af den afgivne energi, tilføjer et led på Q_modt-siden af formlen. Samme princip gælder:

c_p * rho * (T_start - T_slut) * V

Eller alternativt, hvis du ikke kender densiteten, men kun massen (m) for plasten:

c_p * m * (T_start - T_slut)

Du skal dog stadig på jagt efter den specifikke varmekapacitet (c_p) for plast. Held og lykke!
Avatar billede Ny bruger Nybegynder

Din løsning...

Tilladte BB-code-tags: [b]fed[/b] [i]kursiv[/i] [u]understreget[/u] Web- og emailadresser omdannes automatisk til links. Der sættes "nofollow" på alle links.

Loading billede Opret Preview

Log ind eller opret profil

Hov!

For at kunne deltage på Computerworld Eksperten skal du være logget ind.

Det er heldigvis nemt at oprette en bruger: Det tager to minutter og du kan vælge at bruge enten e-mail, Facebook eller Google som login.

Du kan også logge ind via nedenstående tjenester