Nyttevirkning

Grundlæggende Koncept

• Energi er altid bevaret, men aldrig fuldt ud omdannet til ønsket energiform.
• Nyttevirkning: forholdet mellem nyttig energi ud af systemet vs. energi tilført systemet.

Materialeliste

• Elkedel
• Vægt
• Termometer
• Wattmeter
• Ur

Fremgangsmåde

1. Tilslut elkedlen til wattmeteret og til en stikkontakt.
2. Vej elkedlen og noter massen.
3. Hæld vand i elkedlen.
4. Vej elkedlen med vand og noter massen.
5. Mål og noter vandets temperatur.
6. Sørg for at wattmeteret står på watt.
7. Tænd elkedlen og start stopuret, mens du måler vandtemperaturen.
8. Noter effekten af elkedlen under opvarmning.
9. Når vandet når ca. 70°C, sluk elkedlen og stop stopuret.
10. Noter den højeste temperatur vandet når.
11. Noter hvor lang tid stopuret var tændt.

Resultatbehandling

• Beregn den elektriske energi tilført elkedlen.
• Beregn den omdannede termiske energi ved hjælp af vands specifikke varmekapacitet.
• Nyttevirkning = Forholdet mellem elektrisk energi og termisk energi.

Perspektiv

• Elkedel: meget energieffektiv, bedre end komfur til opvarmning.
• Transport: elbiler vs. benzinbiler - elbiler har højere nyttevirkning.

Opgaver med Datamateriale

1. Aflæs vandmængden i elkedlen fra tabel.
2. Beregn den tilførte elektriske energi.
3. Brug vands specifikke varmekapacitet (4,182 J/kgK) til at beregne tilført energi.
4. Beregn nyttevirkningen.

Forståelsesspørgsmål

1. Hvor forsvinder den ekstra energi hen?
2. Hvad sker der ved opvarmning til højere temperatur?
3. Hvilke fejlkilder findes der?
4. Hvordan kan fejlkilder minimeres?
5. Effekt af større vandmængde?
6. Hvorfor skal nyttevirkningen ligge mellem 0 og 1?

Hverdags Perspektiv

• Kroppen omdanner kemisk energi fra mad til mekanisk energi og varme.
• Slankekur: Lavere kropsnyttevirkning ønskes for højere energiforbrug.
• Mange mennesker har en meget effektiv kropsenergiomdannelse.