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physikfrage meiner tochter:
eine elektrische kochplatte hat 2 heizstufen, in stufe 1 ist die elektrische leistung um 30 % kleiner als in stufe 2.
in stufe 1 dauert es 4 min. länger um einen liter wasser von 20 C zum sieden zu bringen (c = 4,18 J / gk)
J=Joule
gk= 1000Kalvin ??
frage: welche elektr. Leistung nimmt die platte in jeder stufe auf ?
kann jemand bei der lösung helfen ?
ist lange her, dass wir sowas gemacht haben. Aber ich versuche mich mal:Zitat:
gegeben: C= 4,18 J / kg x K
(Delta)T: 80K
P bei Stufe 1 = 7/10 mal P bei Stufe 2
t Stufe 1= t Stufe 2 + 4
V= 1l , da Dichte Wasser 1g/cm³ ist m = 1kg
Q=C x m x (Delta) T= 4,18J/kgxK x 1kg x 80 K = 334,4 kJ
E = 334,4 kJ= 334,4 kWs
P=E/t ...hier weiß ich leider nicht mehr weiter, weil weder der genaue Wert für P, noch der für t gegeben sind.
physikfrage meiner tochter:
eine elektrische kochplatte hat 2 heizstufen, in stufe 1 ist die elektrische leistung um 30 % kleiner als in stufe 2.
in stufe 1 dauert es 4 min. länger um einen liter wasser von 20 C zum sieden zu bringen (c = 4,18 J / gk)
J=Joule
gk= 1000Kalvin ??
frage: welche elektr. Leistung nimmt die platte in jeder stufe auf ?
Also zuerst einmal:
C = 4,18 ist die spezifische Wärmekapazität von Wasser.
Diese ist mit 4,18 das mir am höchsten bekannteste.
Bedeutet nichts weiter, dass z.b. für Wasser 4,18 Joule pro Gramm (g) Wasser Energie benötigt werden, um das Wasser um 1° Kelvin (k) (entspr. dem ANSTIEG von 1°C) zu erwärmen.
------------------
Für die Rechnung wird wohl von den einfachsten Gegebenheiten ausgegangen.
Geg.: Phs1 = 1*0,7 / Phs2 = 1 / ths1 = Xs + 240s / c = 4,18 J/gk / T = 20°C / Tsiedepunkt = 100°C
Ges.: Phs1 / Phs2
Lös.:
Also uns is bekannt dass Heizstufe 1 70% der Leistung von Heizstufe 2 hat.
Zudem wissen wir, dass wir das Wasser um 80° Kelvin erwärmen möchten um von 20°C auf 100°C zu kommen.
Außerdem: in Heizstufe 1 brauchen wir 240 Sekunden länger zum erwärmen des Wassers als in Heizstufe 2 (Anmerkung: in der Physik wird immer mit Sekunden gerechnet!).
Was wir noch wissen is, das Wasser 4,18 Joule pro gramm Energie benötigt um es um 1° Kelvin zu erwärmen.
Nun möchten wir daraus irgendwie unsere Leistung für beide Heizstufen berechnen.
Wir suchen also P = X Watt
1 Watt = 1 Joule pro Sekunde
Phs1 = 4,18 Joule * 1000 Gramm * 80° Kelvin
Phs1 = 334400 Joule
Da wir nun wissen, dass Heizstufe 1 70% der Leistung von Heizstufe 2 hat, und Heizstufe 1 240 sekunden länger braucht als Heizstufe 2, können wir daraus schließen:
mhm, ich hänge jetzt genau da fest wo rv auch festhängt... ich werde ma drüber nachdenken und dann evtl. nochmal was hinzufügen :mrgreen:
Aaalso (ich hab nur mal im Tafelwerk geguckt)
Q=c*m*delta-T
P=Q/t
aalso:
Q=4,18*1*80
P1=Q/t1
P2=Q/t2
P1=P2-0,3P2
t1=t2+4
.... P1=25,08 & P2=35,83 (die Einheiten hab ich jetz - faul wie ich bin - weg gelassen)
EDIT:
das kommt davon, wenn man irgendwelche Seiten öffnet & dann weg geht
Nene Gürckchen das stimmt schon so wie ichs und rv bis jetzt hatten ^^
AUßerdem is Q = 4,18*1000*80
... da c = 4,18j/gk
Ich hab heir nun eine absolut lächerliche "Lösung" und zwar geschätzt auf dem grafischen Weg, bitte nich nachmachen :mrgreen:
Is nur ein ungefähre Ergebnis:
Phs1 = 334400J / 557s + 431s
Phs1 = 334400J / 988s
Phs1 = 338Watt
Phs2 = 334400J / 557s
Phs2 = 600Watt
...so und wenns grafisch geht, dann gehts auch rechnerisch, nun bitte irgendwelche Rechnungen her ^^
Ansehen ?
Die richtige Lösung ;-) : (@ Da_Benni1: Deine Lösungen entsprechen nicht der Bedingunge P1 = (100-30)%*P2)
(@ Gürckchen: Da bei Dir die Einheiten fehlen sind die Ergebnisse in Watt richtig wenn Du sie mit 1000/60 multiplizierst)
- Die Energie bzw. Arbeit, die für das Heizen gebraucht wird:
E = spezifische Wärmekapazität*(Temperaturdifferenz*Masse)
= cp*(T_siede-20°C)*m
wir nehmen an: T_siede=100°C
Masse von 1 Liter Wasser=1kg=1000g
--> E = 4,18 Joule/(Gramm*Kelvin)*(100-20)Kelvin*1000Gramm = 334400 Joule (entspricht ca. 80 g Eiweiß bzw. Kohlenhydrate oder 40 g Fett)
- Leistung = Arbeit (bzw. Energie)/Zeit
P=E/t
wir wissen: P1=E/t1 (Leistung der 1. Phase) (1)
P2=E/t2 (Leistung der 2. Phase) (2)
2 Gleichungen mit 4 Unbekannten
außerdem ist gegeben:
P1=P2*70% (30% weniger) (3)
t1=t2+4min (4)
2 weitere Gleichungen --> mach insgesamt 4 Gleichungen mit 4 Unbekannten.
Wir setzen zum Beispiel Gleichun (3) und (4) in (1) ein:
70%*P2=E/(t2+4min)
und setzen für P2 aus (2) ein: P2=E/t2
-->: 70%*E/t2=E/(t2+4min) 1 Gleichung mit 1 Unbekannten
... umstellen und mit E=334400 Joule... --> t2 = 9,333 min
außerdem: t1 = t2 + 4 min = 13,333 min
und mit P=E/t: (E ist für beide Platten gleich, t haben wir berechnet und mit 1 min = 60 sek)
P2=E/t2=597,143 W [J/s=Watt]
P1=E/t1=418 Watt (=70%*P2)
jo stimmt, bei mir ists 4,18J/kgxK x 1kg x 80 K = 334,4 kJ und bei dir der gleiche Spaß nur in Joule (also mal 1000)Zitat:
Q = 4,18*1000*80
da konnts einer nicht lassen :jumpers: -> aber die Energiemenge von 1g Eiweiß ist die selbe wie 1g KohlenhydratZitat:
Simmt, das war Fett. Aber das Ergebnis ist trotzdem richtig ;-)
Also langsam versteh ich warum ich Physik nicht mag.:mrgreen:
wow, das hört sich echt gut an. danke mann.
in welcher klasse ist deine tochter?
9. maybe ^^
ich tipp mal auf klasse 8,9 ??
9te bin ich und ich hatte das bisher noch nicht^^
Ich sag 10te