0120 Impuls 7.2 Smälta och stelna
Viktigast för E
Utföra beräkningar med
E = ls m (sid 213)
samt med
E = lå m (sid 216)
Kunna slå upp ls (specifika smältvärmen, smältentalpitet) lå (specifika ångbildningsvärmen, ångbildningsentalpitet) och i formelsamlingen.
Tillämpningar t.ex. kroppen i värme (sid 218). Det går åt energi för att förånga svett. Energin tas från den del av svettdroppen som är kvar på huden. Därför sjunker temperaturen i droppen. Det sänker temperaturen i huden. På liknande sätt kroppen i kyla (s220), varför känns det kallare när det blåser?
Extra viktiga exempel för E
Ex 7.4 smälta guld, men först värma (sid 213)
Ex 7.6 E-T-diagram för vatten
Extra viktiga exempel för C
Ex 7.5 Blanda is och vatten (sid 214). Finns många liknande t.ex. värm mutter i gaslåga, lägg mutter i vatten, hur varm är lågan?
Uppgifter s 221 - 222:
E: 714, 15, 16 (viktig), 19, 20 (viktig), 21, 22, 24 (bra), 26 (E/C/A)
Filmer
Beräkningar som görs i kapitel 7.1 och 7.2 visas i nedanstående film.
Nedanstående film redogör för ett populärt problem på C-nivå.
Typtal
En aluminiumburk väger 20 gram. Det är 15 grader där den förvaras. Den ska smältas för återvinning av metallen.
A) Hur mycket energi går det åt för att smälta den?
B) Vad kostar det? Priset för el är 2 kr/kWh.
Lösning
Avsnitten plan och känt nedan görs omväxlande.
Känt
E: energi [J]
c = specifik värmekapacitet för aluminium = 0,9 kJ/(kg K) = 900 J / (kg K)
m = massan = 20 gram = 0,020 kg
smältpunkt = 660 grader
ΔT = temperaturändringen = 660 - 15 = 645 grader
ls = specifik smältvärme eller specifik smältentalpitet = 397 kJ / kg = 397 000 J / kg
Plan
Värm aluminium från 15 grader till smältpunkten vid 660 grader.
E = c m ΔT
Smält aluminium vid 660 grader
E = ls m
Räkna
E = c m ΔT
Evärm = 900 * 0,020 * 645 = 11 610 [J]
Esmält = ls m = 397 000 * 0,020 = 7 940 [J]
Etot = Evärm + Esmält = 11 610 + 7 940 = 19 550 [J]
= 19 550 [Ws] / 3600 [s/h] = 5,43055... [Wh] = 0,005 305 5 ... [kWh]
Pris = 0,005 305 5 ... [kWh] * 2 [kr / kWh] = 0,01086 ... [kr] = 1,1 ... [öre]
Rimligt?
Svårt att veta, men inte helt orimligt. Pant på cirka 1 kr. En läsk kostar cirka 10 kr.
SVAR 1,1 öre