31 svar
287 visningar
Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 19:59

Enhet

Hej

Gjorde en graf över temperaturen som funktion av tiden. Jag ska beräkna effekten, som är lutningen på grafen. Temperaturen tog jag i Kelvin och tiden i sekunder.

Från en regressionsanalys fick jag lutningen till 0,216 men är osäker på vilken enhet det är och hur jag får den till watt? 

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 20:05

Enheten blir K/s, dvs kelvin per sekund. Detta eftersom regressionslinjens lutning kan beräknas som skillnaden i temperatur delat med skillnaden i tid mellan två punkter på linjen.

Studera följande formel som du säkert känner igen:

ΔE=mcΔT\Delta E =mc\Delta T

Vad händer om du delar båda leden i ekvationen med tidsskillnaden Δt\Delta t? Vad beskriver vänsterledet efter att du har gjort det och vad är ett annat namn på dess enhet?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 20:10 Redigerad: 27 nov 2018 20:11

Energis enhet är J och tidens enhet är s. Så då blir det väll J/s?

Skulle räkna ut effekten för en platta. Kan det resultatet stämma?

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 20:10

Ja, och ett annat namn för det är..?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 20:11

Watt? Så det blir 0,216 W = 216 kW

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 20:14 Redigerad: 27 nov 2018 20:15

Enheten är rätt men svaret är fel. Om du delar ekvationen med tidsskillnaden får du:

ΔEΔt=mcΔTΔt\frac {\Delta E}{\Delta t}=mc\frac {\Delta T}{\Delta t}

Vänsterledet beskriver som sagt en effekt, så vi kan ersätta det med ett P.

P=mcΔTΔt

Den sista faktorn i högerledet, dvs ΔTΔt\frac {\Delta T}{\Delta t} beskriver hur temperaturen ändras med tiden. Vad beskriver lutningen hos din regressionslinje?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 20:17

Trodde lutningen beskrev effekten? 

Men T/t ger väll K/s

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 20:19 Redigerad: 27 nov 2018 20:20

Beskriver den värmekapaciteten? Fast den vet jag innan från uppgiften?

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 20:32

Nej, jag har redan berättat vad den beskriver - hur temperaturen ändras med tiden. Du vet att det inte kan beskriva en effekt eftersom enheten för effekt inte är kelvin per sekund, och till skillnad från joule per sekund kan man inte skriva om det till watt.

Du måste känna till både värmekapaciteten och massan hos det som du värmde upp för att beräkna effekten. 

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 20:34

Okej, men förstår inte hur jag ska gå vidare? 

Smaragdalena 78169 – Lärare
Postad: 27 nov 2018 20:34

Om du multiplicerar ΔTΔt\frac{\Delta T}{\Delta t} med cc och med mm kommer produkten att få enheten watt. Vilken enhet har cc respektive mm cc?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 20:43

Okej så jag följde p=c*m*T / t och fick 0,85. Som du skrev så blir det i enheten W, så 0,85 W?

Värmekapaciteten har enheten J/kg*K

Laguna 28468
Postad: 27 nov 2018 20:46
Viktorini skrev:

Watt? Så det blir 0,216 W = 216 kW

mW, inte kW.

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 20:48

Gör nu en rimlighetsanalys. Vad använde du för värmekälla? Är det rimligt att effekten är 0,85 W eller är det för mycket/för lite i sammanhanget?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 20:57

Men jag trodde att jag skulle göra som Smaragdalena sa "Om du multiplicerar ΔT/Δt med c och med m kommer produkten att få enheten watt." 

Då måste jag ha använt fel enheter i beräkningarna? Tog:

4,18*1*87,9 / 430 = 0,85 ???

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:01

Sätt in enheterna när du räknar och se till att du får fram rätt enhet till rätt storhet. Om du ska beräkna massan av något och får fram svaret 5 liter så vet du med 100 % sannolikhet att svaret är fel. Vad har du använt för enhet på massan? På värmekapaciteten? På temperatur/tid-kvoten? Vilken enhet får svaret? Är det rätt enhet för en effekt?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:07 Redigerad: 27 nov 2018 21:08

För värmekapaciteten använde jag kJ/kgK. För massan använde jag kg. För temperaturen använde jag celsius och för tiden använde jag s.

Om jag tog värmekapaciteten från 4,18 kJ/kgK till 4180 J/kgK fick jag svaret istället till 952? Borde jag också ändra från celsius till Kelvin? 

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:10

952 är ett tal, inte en effekt. 952 vad? Watt? Milliwatt? Kilowatt? ...meter per sekundkvadrat?

Sätt in det du just skrev i min ekvation här uppe inklusive enheter och visa vad slutsvaret får för enhet.

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:25 Redigerad: 27 nov 2018 21:33

P = c*m*T / t

P = 4180 J/kgK * 1kg * 87,9°C / 430 s = 855W = 0,855 kW

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:26 Redigerad: 27 nov 2018 21:29

Blev det rätt nu?

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:32

Bra! Nu har du tydligt redovisat enheterna.

Du har två olika enheter för temperatur, så strikt matematiskt är det fel. Däremot har du tur eftersom felen ”tar ut varandra” i just den här uppgiften så att svaret blir rätt i alla fall.

Är 0,952 kW ett rimligt svar?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:34

Men hur skulle jag ha gjort för att göra rätt från början? Ska jag ändra till Kelvin istället för celsius? 

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:36

Ja, eller ännu bättre - från Celsius till Kelvin. Inom fysik pratar man nästan alltid om Kelvin.

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:39

Okej, ska göra det. Tack så otroligt mycket för hjälpen!

Lutningen på grafen som var T/t var ju enligt regressionsanalysen 0,216 J/s. Men när jag räknar ut det själv med T/t blir svaret 0,204410? Har det bara att göra med felkällor osv? 

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:39

Tog du skillnaden mellan första och sista värde när du räknade ut det själv?

Smaragdalena 78169 – Lärare
Postad: 27 nov 2018 21:40

Hur värmde ni vattnet?

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:41

Ja! Då räknas inte alla mätvärden med! Fattar nu

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:42

Vi värmde vattnet på spisen? 

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:43
Viktorini skrev:

Ja! Då räknas inte alla mätvärden med! Fattar nu

Precis, sen hade du inte ens vetat att det är en linjär trend om du bara hade två punkter.

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:44
Viktorini skrev:

Vi värmde vattnet på spisen? 

 Ja, då låter lite mindre än en kW ganska rimligt. Det är i alla fall inte så pass off att någon spontant skulle säga att du har fel :)

Viktorini 298 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2018 21:45

Så 0,855 kW stämmer? 

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 27 nov 2018 21:46

Du har i alla fall räknat rätt utifrån infon du har delat med dig av här i tråden.

Svara Avbryt
Close