Fysiikkanerot olisi kysymys!
24-asteinen vesi virtaa 1000 litraa tunnissa kahden lämmittäjän läpi, joiden tehot ovat 95 wattia. Paljonko ne lämmittää vettä?
Kommentit (9)
Ovatko lämmittäjät sarjassa vai rinnakkain?
Tilavuusvirta 1000l/h = 1000dm3/h. Teho 2*95 wattia = 190 wattia = J/s. Veden ominaislämpökapasiteetti 4,186 kJ/(K * kg).
Veden tiheys 24 asteessa 0,99730 kg/dm3. Massavirta (1000dm3/h)/(3600s/h)*0,99730kg/dm3 = 0,277028 kg/s.
Lämpötilan nousu 0,19kJ/s/(4,186kJ/(K*kg)*0,277028kg/s) = 0,163844 K = celsiusta.
Lämmittäjät tuottavat tunnissa energiaa 190 * 3,6 kJ. Tuhannen litran vesimäärän lämmittäminen yhdellä asteella vaatii 4186 kJ. Näin ollen vesi lämpenee noin 0,16 asteella.
Vierailija kirjoitti:
Ovatko lämmittäjät sarjassa vai rinnakkain?
Miten tämä tieto vaikuttaa lopputulokseen?
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Ovatko lämmittäjät sarjassa vai rinnakkain?
Miten tämä tieto vaikuttaa lopputulokseen?
Jos lämmittäjät ovat rinnakkainen vesi lämpiää vain puolet mitä toinen tuossa yllä laski.
Jos kyseessä on esim akvaario niin sitä paljonko sen vesi tuolla systeemillä esim. tunnissa lämpiää ei tiedä ellei akvaarion vesitilavuutta kerrota.
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Ovatko lämmittäjät sarjassa vai rinnakkain?
Miten tämä tieto vaikuttaa lopputulokseen?
Jos lämmittäjät ovat rinnakkainen vesi lämpiää vain puolet mitä toinen tuossa yllä laski.
Jos kyseessä on esim akvaario niin sitä paljonko sen vesi tuolla systeemillä esim. tunnissa lämpiää ei tiedä ellei akvaarion vesitilavuutta kerrota.
Itse asiassa sinulla menee väärinpäin. Mutta tehtävän kannalta ei merkitystä koska jos lämmittimen teho on ilmoitettu niin se on sitten se, ellei kytkentää muuteta.
P = U * I
U = R * I -> I = U/R
P = U^2/R
U ei muutu ja R yhden lämmittimen resistanssi. Sarjaankytkentä siis P = U^2/2R jolloin ja rinnankytkentä P = U^2/R. Laitetaan x*(U^2/2R)=U^2/R, -> x = (U^2/R)/(U^2/2R) ja ratkaistaan x = 2.
Eli veden lämpenemisnopeus on kaksinkertainen jos lämmittimet vaihdetaan sarjaankytkennästä rinnankytkentään.
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Ovatko lämmittäjät sarjassa vai rinnakkain?
Miten tämä tieto vaikuttaa lopputulokseen?
Jos lämmittäjät ovat rinnakkainen vesi lämpiää vain puolet mitä toinen tuossa yllä laski.
Jos kyseessä on esim akvaario niin sitä paljonko sen vesi tuolla systeemillä esim. tunnissa lämpiää ei tiedä ellei akvaarion vesitilavuutta kerrota.
Itse asiassa sinulla menee väärinpäin. Mutta tehtävän kannalta ei merkitystä koska jos lämmittimen teho on ilmoitettu niin se on sitten se, ellei kytkentää muuteta.
P = U * I
U = R * I -> I = U/R
P = U^2/R
U ei muutu ja R yhden lämmittimen resistanssi. Sarjaankytkentä siis P = U^2/2R jolloin ja rinnankytkentä P = U^2/R. Laitetaan x*(U^2/2R)=U^2/R, -> x = (U^2/R)/(U^2/2R) ja ratkaistaan x = 2.
Eli veden lämpenemisnopeus on kaksinkertainen jos lämmittimet vaihdetaan sarjaankytkennästä rinnankytkentään.
Anteeksi huomasin että laskin väärin (unohdin rinnankytkennästä toisen lämmittimen) ja vesi lämpenee siis nelinkertaisella nopeudella todellisuudessa. Kahden samanlaisen vastuksen rinnankytkennässä kokonaisresistanssi on puolet yhdestä. Kaava rinnankytkettyihin vastuksiin 1/x = 1/R1 + 1/R2 + .... + 1/Rn. x kokonaisresistanssi.
Tässä oikein laskettuna.
U ei muutu ja R yhden lämmittimen resistanssi. Sarjaankytkentä siis P = U^2/2R jolloin ja rinnankytkentä P = U^2/(R/2). Laitetaan x*(U^2/2R)=U^2/R, -> x = (U^2/(R/2))/(U^2/2R) ja ratkaistaan x = 4.
Ei yhtään. Et kertonut että lämmittäjät olisivat olleet päällä.