Jakob Skovborg Sørensen Christian Dohrmann Mette Lunding Nielsen Lucas Paulsen

Transkript

1 . Side 1 af 11 06/

2 Indhold Indledning/formål... 3 Hvordan måler vi?:... 3 Hvordan virker kassen?... 3 Forventninger... 4 Eksempel af måleserie... 4 Forsøget:... 4 Beregning af energiomsætning... 4 Svedekasse... 7 Efterbehandling Side 2 af 11 06/

3 Indledning/formål Vi ville finde ud af en persons hvileenergistofskifte ved at placere personen i en svedekasse. Det ville vi gøre for at finde ud af hvor meget af vores energi, vi omsætter til varmeenergi for f. eks at holde vores indre organer i live 1. Hvordan måler vi?: Vi startede med at måle temperaturen inde i kassen med et elektronisk termometer, for at finde en starttemperatur. Derefter lod vi en 60 W pære varme kassen op så vi kunne beregne Lampda(λ).Vi satte derefter en person ind i kassen, som så varmede kassen op, på grund af den øgede omdannelse af varmeenergi. Hvordan virker kassen? Kassen var 186 cm høj, 59cm lang og 65cm bred. Kassen var lavt af træ, og isoleret med 10cm flamingo. Vi lavede et hul i kassen, hvor vi satte vores termometer ind. Da kassen var godt isoleret, kunne varmen ikke slippe ud derfra, og derfor blev det varmere og varmere inde i kassen. Vi målte temperaturen i kassen 1 gang i minuttet. Jakob i svedekassen 1 Side 3 af 11 06/

4 Forventninger Vi forventede at det ville blive varmere i kassen, men på et tidspunkt ville den blive konstant. Som man kan se på grafen. Personen i kassen efter lang tid ville falde ud på grund af øget mængde CO 2 og manglende ilt og at person i kassen ville svede en del, på grund af de høje temperaturer, og kassen ville begynde at lugte af sved. T e m p e r a t u r Tid Eksempel af måleserie Forsøget: Beregning af energiomsætning Vi måler hinandens højde og vejer hinanden. Disse målinger skal bruges til beregning af energiomsætning. Navn: Højde Vægt Alder Lucas 1,79 m 66 kg 16 år Jakob 1,75 m 64 kg 16 år Mette 1,88 m 74 kg 16 år Side 4 af 11 06/

5 Der er flere formler: 1. Hvilestofskifte = m * 1,16 W/kg Hvilestofskifte pr. døgn, (der er sekunder på et døgn): m * 1,16 W/kg * Energiomsætning pr. døgn, mænd: (66,5 + (13,75 * m) + (5,003 * højde i cm) 6,775) * alder)) * J Energiomsætning pr. døgn, kvinder: (655,1 + (9,563 * m) + (1,850 * højde i cm) (4,676 * alder)) * J W * A (A er overflade areal, m 2 ) Overflade arealet kan beregnes på flere måder: - A = 0,0072 * m 0,425 * h 0,725 (m er masse i kg) (h er højde i centimeter) - Man kan også dele kroppen op i forskellige former (kasser og cylindere). Som på tegningen: Side 5 af 11 06/

6 Navn: Formel 1. Formel 2. (Harris-Benedict formlen) Lucas 66*1,16 W/kg = 76,52 * = J / 1000 = 6.614, 78 kj Mette 74 * 1,16 W/kg = 85,84 * = J/ 1000 = 7.416,58 kj Jakob 64 *1,16 W/kg = 74,24 * = J/ 1000 = 6.141,34 kj (66,5 + (13,75 * 66) + (5,003 * 179) (6,775 * 16)) * J = J/1000 = kj (655,1 + (9,563 * 74) + (1,850 * 188) (4,676 * 16)) * J = ,756 J / 1000 = 6847,2 kj (66,5 + (13,75 * 64) + (5,003 * 175) (6,775 * 16)) * J = ,25 J/1000 = kj Side 6 af 11 06/

7 Navn: Formel 3. Lucas 0,0072 *66 0,425 * 176 0,725 = 1,8 m 2 * 58 = 105,21 W * = J /1000 = 9090,28 kj Mette 0,0072 * 74 0,425 * 188 0,725 = 2 m 2 * 58 = 116 W * = J = ,4 kj Jakob 0,0072 *64 0,425 * 175 0,725 = 1,8 m 2 * 58 = 103,42 W * = J /1000 = 8935,18 kj Svedekasse Vi placerer først en 60 W pære og placerer i en isoleret kasse. Vi måler temperaturen før pæren tændes og når temperaturen er stabil. Start/ ude temperatur: 23,1 Sluttemperatur/stabil temperatur: 32,5 Isoleringens tykkelse/vægtykkelse (L): 10 cm = 0,1 m Indvendig areal (A): 1,86m * 0,59m = 1,1 m 2 1,86 * 0,56 = 1,04 0,56 * 0,59 = 0,33 (1,1+1,04+0,33)*2 = 4,94 m 2 Vi bruger formlen: P = λ*a/l * (t v -t k ) λ = P*A/L * T t v er temperaturen inde i kassen i celsius. t k er temperaturen udenfor kassen i celsius. 60 * 0,1/4,94 * 9,4 = 0,13 Side 7 af 11 06/

8 Temperatur i celsius Jakob Skovborg Sørensen Christian Dohrmann Mette Lunding Nielsen Lucas Paulsen Bagefter kommer der mennesker i kassen. Temperaturen bliver målt hvert minut, til den er stabil. tid Anders Tobias Anja ,1 29,1 28,4 28,2 2 29,5 29,9 29,9 30,1 3 30,7 30,3 30,5 30,8 4 31,1 30,5 30,9 31,5 5 31,5 30, ,6 6 31,6 30,6 31, ,6 30,7 31, ,8 30,8 31, ,8 31, , , , , , , , Anders Tobias Anja Tid i minutter Side 8 af 11 06/

9 : T v : 24 T k : 32,5 32,5 24 = 8,5 P = 0,13*4,94/0,1 * 8,5 = 54,59 W * = J/1000 = 4716 kj Anders: T v : 26 T k : 30,8 30,8-26 = 4,8 P = 0,13 * 4,94/0,1* 4,8 = 30,83 W * = J/ 1000= 2663 kj Tobias: T v : 25 T k : 31,5 31,5 25 = 6,5 P = 0,13 * 4,94/0,1 * 6,5 = 41,74 W * = J/1000 = 3606,34 kj Anja: T v : 26 T k : = 6 P = 0,13 * 4,94/0,1 * 6 = 38,53 W * = J/ 3328 kj Side 9 af 11 06/

10 Efterbehandling Beregning af hvilestofskifte med formler Navn: Metode 1 Metode 2 Metode 3 Lucas 6.614, 78 kj kj 9090,28 kj Mette 7.416,58 kj 6847,2 kj ,4 kj Jakob 6.141,34 kj kj 8935,18 kj Vi kan konkludere, at de forskellige formler og metoder svinger meget i resultat, og man kan ikke beregne de enkelte personers hvilestofskifte præcist. Forventningerne for grafen, med svedekassen, passer godt sammen med resultatet, den stiger stødt, men retter sig stille ud, og stiger derefter langsomt, indtil den er på en konstant temperatur. T e m p e r a t u r Tid Forventning Side 10 af 11 06/

11 Temperatur i celsius Jakob Skovborg Sørensen Christian Dohrmann Mette Lunding Nielsen Lucas Paulsen 34 Svedekasse Anders Tobias Anja Tid i minutter Målt Beregning af hvilestofskifte med svedekasse Navn: kj brugt pr. døgn 4716 kj Anders 2663 kj Tobias 3606,34 kj Anja 3328 kj Man kan også se, at personerne i kassen s hvilestofskifte er betydeligt lavere end vores, som er beregnet med formler. Personerne i kassen s hvilestofskifte ville være højere, hvis de havde været i kassen i længere, tid derfor er svedekassemetoden også upræcis. har, ifølge svedekasse forsøget også et højere hvilestofskifte og han var i kassen i længst tid. Side 11 af 11 06/