Forsøget blev udført af Gruppen: Anders Faurskov, Mikkel Rask og Victor Hjort

Transkript

1 Fysik rapport 2015, 1c, Vejen Gymnasium og Hf Titel: Opvarmning med spritkoger Dato for udførelse: 12/ Forsøget blev udført af Gruppen: Anders Faurskov, Mikkel Rask og Victor Hjort Rapporten er udarbejdet af: Victor Hjort

2 Formål: I dette forsøg vil vi måle nyttevirkningen af en spritkoger ved opvarmning af vand. Teori: I dette forsøg skal vi bruge nogle formler: P = E t Her er P symbolet for effekt, E betyder den omsatte energi og t er tidsintervallet mens energien er blevet omsat. E = m c T Her er E den tilførte energi, m er massen, c er varmefylde og T er temperaturstigningen. E = m B m er massen, B er brændværdien af stoffet der forbrændes og E er den frigjorte energi ved forbrænding af massen m. η = E,-./ % E Her er η nyttevirkningen i procent, E,-./0010 er den udnyttede energi og E 0,56ø80 er den tilførte/frigjorte energi. Apparatur: Til dette forsøg skal vi bruge noget forskelligt apparatur; - En sprit koger - En 500 ml konisk kolbe - Et termometer med LabQuest til måling - En vægt - Stativopsætning til at holde kolben med vand - Stopur

3 Forsøgsopstilling: Stopur 2. LabQuest med tilhørende termometer 3. Kolbe med vand 4. Spritbrænder 5. Stativ opsætning 6. Vægt Forsøgsbeskrivelse: Først fandt vi alle vores apparater frem; vi starter med at måle kolben uden vand og den vejer 172,1 g, derefter fylder vi 500 ml vand i kolben og vi ved allerede at 500 ml vand vejer 500 g; så tilsammen vejer kolben med vand 672,1 g. Så skal vi lige måle vægten af sprittet, dette gør vi uden det ene låg den vejer 130,7 g, så vi skal huske at gøre det samme når vi måler den igen til sidst. Vi sætter kolben fast i vores stativopsætning; vi sørger for at spritkogeren er ok tæt på glasset som set på billedet ovenfor. Nu aflæser vi start temperaturen (21,7 C) og tager termometeret ud af glasset. Vi sætter 5 min/300 sek på stopuret og starter spritbrænderen. Da de 5 min./300 sek er gået måler vi sluttemperaturen af vandet (60,3 C) og så slukker vi for spritbrænderen og venter til den ikke er alt for varm længere; så måler vi vægten af den og den blev 123,5 g.

4 Måleresultater på tabelform: Vægt af kolbe med vand m Vægt af spritbrænder før forsøget m1 Vandets temperatur inden forsøget T1 Vægt af spritbrænder efter forsøget m2 Vandets temperatur efter forsøget T2 72,1 g 130,7 g 21,7 C 123,5 g 60,3 C Databehandling: I databehandlingen starter jeg med at udregne hvor meget energi, der er tilført vandet og glaskolben: Først skal jeg regne T ud og det gør jeg ved at sige T2 T1: Først regner jeg ud hvor meget der er tilført glasset: det gør jeg ved hjælp af denne formel: E 95:; = m c 95:; T Nu regner jeg hvor meget energi der er tilført vandet; det gør jeg ved hjælp af denne formel: E <:.- = m c <:.- T For at finde den fulde tilførte energi til glasset og vandet skal man bare lægge de 2 E sammen: Så den fulde tilførte er 83833,5868 Joule Nu skal jeg regne sprittens frigivne energi, for at gøre det skal jeg bruge formlen: E = m B

5 Jeg mangler stadig at finde m det gør jeg ved at trække m2 fra m1: Nu skal jeg bare sætte tallene ind i formlen: Så den frigjorte energi fra spritten er Joule Nu skal jeg beregne den effekt spritkogerens frigjorte energi har; det gør jeg ved hjælp af denne formel: P = = 0 Så spritbrænderens effekt er 607,2 W Nu vil jeg beregne nyttevirkningen af spritbrænderen; det gøres ved hjælp af denne formel: η = E,-./0010 E 100% Så nyttevirkningen er 47,1 % Diskussion/Fejlkilder: 47 % er under halvdelen af energien der bliver brugt til at varm glasset og vandet. Det syntes jeg virker som meget lidt, men hvis man tænker over hvor åbent vores opstilling er opbygget er det måske en okay nyttevirkning. Ifølge bogen Vejen til fysik C omsætter et moderne oliefyr omkring 90%, så jeg tænker at vores godt kan passe. Konklusion: Vi fik målt og udregnet den tilførte energi til glasset, spritbrænderens frigivne energi og dertilhørende Watt. Til sidst fik vi besvaret formålet nemlig at finde nyttevirkningen. Vi fandt ud af at vores opstilling udnytter ca. 47% af sprittens frigjorte energi.