Laborationsrapporterna ska vara godkända innan nästa läsperiod börjar, dvs. senast den 19/1. Men jag vet att det finns labhandledare som varit (och fortfarande är) bortresta. Då gör vi undantag. Men grundreglerna är: den 19/1 eller så snart som det bara går! Om någon handledare inte svarar på mail, vänligen kontakta mig!
På a-uppgiften tecknar du ju Bernoullis ekvation. Fortsätt med det! I den nedre punkten är då hastigheten 10 m/s och i den övre 0 m/s. Det statiska trycket är lika stort i båda punkterna och det potentiella trycket sätts till noll i den nedre punkten. Den ekvation du nu har är exakt samma ekvation som du får om du sätter att vattnets rörelseenergi i mynningen ska omvandlas till lägesenergi.
Det är rätt att sätta båda de statiska trycken till atmosfärstryck. Det handlar ju om en (någotsånär) sammanhållen vattenstråle. Molekylernas oordnade rörelse i strålen påverkas inte av höjden.
Om man har en trefastransformator och kopplar ett slags motstånd mellan fas 1 och 2, och ett annat motstånd mellan fas 2 och nollan. Effekten är känd i båda motstånden. Jag förstår hur jag kan ta fram strömmen i fas 1 och i neutralledningen mha P=U*I men hur får jag fram vilken ström som går i fas 2? Om du inte förstod så är det uppgift 7.8 a, i boken om ellära. Tack på förhand!
Trefasuppgiften 7.8 Spisen är kopplad mellan fas 1 och 2 alltså ligger u12=400 volt över densamma. Med effekten 2kW blir strömmen som vi då kallar i1 lika med 5A. Den ström som går genom torkskåpet är densamma som går tillbaka genom neutralledningen och den kallar vi iN. Notera att iN=i1+i2. Torkskåpet är kopplat mellan fas 2 och neutralen alltså över spänningen u2 som är lika med 230 V. iN beräknas därför till 1000/230 dvs 4,35A. i2 kan nu beräknas som iN-i1, MEN dessa båda är INTE i FAS så vi måste subtrahera strömmarna med riktning, alltså som vektorer (visare). Rita ett diagram. i1 har samma riktning som u12 dvs bildar vinkeln 30 grader med (positiva) x-axeln. iN har samma riktning som u2, dvs bildar vinkeln -120 grader mot (positiva) x-axeln. När du ska beräkna i2 tar du alltså iN och lägger till -i1. Då får du en triangel med två kända sidor (iN och i1) och deras mellanliggande vinkel 150 grader. Använd cosinussatsen och i2 blir 9,0 A (9,1 beroende på hur du avrundar). Jag ska försöka rita en figur och lägga upp här.
Man skiljer adiabaten från isotermen genom att adiabaten alltid måste luta "brantare" än isotermen. För en isoterm gäller alltid att trycket P är proportionellt mot "ett genom V"; 1/V. För en adiabat gäller att P är proportionell mot "ett genom V upphöjt till gamma"; 1/(V^gamma). Eftersom gamma alltid är större än 1 kommer adiabaten alltid att luta "brantare" i ett pV-diagram.
kan man alltid skriva abs(Qut)=Qin+abs(W), eller gäller detta bara för en värmepump?
Sedan har jag två frågor från fysiktentan den 23 aug. 2014: På uppgift nummer 3. Där har du tagit den energi som måste upptas från kroppen för att isen ska smälta och delat den med den energi som krävs för att sänka temperaturen med 1K. Varför gör du så? En sådan kvot skulle väl bli dimensionslös och inte få enheten liter?
På uppgift 5. Du har skrvit om Q=(f/2)nR(delta(T)) som Q=(f/2)V(delta(p)). hur kan man göra den omskrivningen?
När det gäller användandet av absolutnelopp så håller jag fast vid det jag sagt på föreläsningarna: Använd dem inte. Qin+Qut=W. Detta gäller alltid. Qin är alltid positiv, Qut är alltid negativ W kan ha båda tecknen. För värmepumpen är W negativ, men om du t.ex. ska räkna ut Qut, skriver du Qut=W-Qin. Du ser då att eftersom W är negativ och Qin positiv så blir abs(Qut) större än Qin. Det gäller (förhoppningsvis) alltid för en värmepump!
Augustitentan. Uppgift 3: Ditt påpekande är korrekt. Men notera att energimängden jag beräknat (Qtot) är räknad PÅ EN LITER. Så ska allt vara korrekt dimensionsmässigt, så ska det stå att Qtot=172338,98 J/liter.
Uppgift 5: Eftersom det är en isokor är V konstant. Då kan du skriva ideala gaslagen som P/T=(nR)/V, hela högerledet är då konstant. Då betyder det att P=konstant*T, och då blir (deltaP)=konstant*(deltaT). Tänk på hur derivator fungerar!
Om det istället handlat om en isobar, hade du kunnat göra motsvarande sak men då hade det istället blivit (deltaV)=constant*(deltaT). Constanten blir i detta fallet (nR)/P.
Angående uppgift 7.10 i gasfysikboken. Pstat+Pdyn= Patm (det står inte 1 atm). Det betyder att luftströmmens totaltryck är 1 atm. Det måste det vara eftersom luftströmmen "mynnar ut" i den omgivande luften vars tryck är Patm. Du ska alltså inte blanda in Bernoullis ekvation i resonemanget.
Henriks fråga om Bernoulli: Nej det går inte att generalisera någonting här. Men det är ofta så att ena ledet i Bernoullis ekvation innehåller atmosfärstrycket som det statiska trycket, och när man då skriver de båda statiska trycken på ena sidan likhetstecknet och övriga termer på den andra så står det ju p1-p2 och om t.ex. p2=patm då blir ju p1-p2 en typ av övertryck. Termen över/undertryck används bara för att markera hur mycket större eller mindre ett tryck är än atmosfärstrycket. Och det är i de allra flesta sammanhang just ett övertryck som en tryckmätare visar. Jfr värmepumpslabben där du avläste just övertryck.
Uppgift 2b 20140114: Arbetet ÄR medräknat. Men det är enklare att direkt skriva upp energin Q som Q=nCp(deltaT). Men nCp(deltaT)=(deltaU)+W och nCp(deltaT)=n(f/2+1)R(deltaT)=nR*f/2(deltaT)+nR(deltaT) Den sista termen här, nR(deltaT) är just arbetet. Det skrivs ju för en isobar p(deltaV) som med ideala gaslagen kan skrivas om som nR(deltaT).
Jag förstår fortfarande inte hur jag gör i uppgiften med spisen och torkskåpet. Jag sitter nu med upg 12 i extra övningsuppgifter till elläran. Den har lite andra siffror men annars likadan. Grejen jag inte förstår är när jag ska rita visardiagram och ta fram U12. Varför ska jag ta U1 och lägga till - U2 ? Varför ska den vara negativ? Sedan undrar jag, får man då alltid 30 grader i från positiva x-axeln? Om U1 och U2 inte är lika stora borde detta variera. Och när man sedan "fyller i" med strömmens riktningar, varför hamnar strömmen i nollan i fas med U2? Är det för att U2 är fasspänningen och ligger över den del där iN går? Jag har kollat animationen men det är svårt att förstå utan ljud, jag vet inte om det ska vara utan ljud eller om det är jag som borde uppdatera något på min dator. Hjälp!
7 seriekopplade lampor kopplade över spänningen 33V… Då delar du 33 med 7 för att få den spänning som ligger över vardera lampan (de är ju identiska). Eftersom effektlagen säger att P=U*I så är det bara att använda den för att räkna ut strömmen. Finns alternativa sätt att räkna men detta är ett.
Kommentar till Elias' senaste fråga: u12 är huvudspänningen mellan fas 1 och fas 2. Hur den ser ut får du reda på genom att använda Kirchhoffs spänningslag på fas 1 och 2. Gå runt i kretsen och du ser att u1-u12-u2=0 dvs att u12=u1-u2. Det är ALLTID så. Då tar du u1 och LÄGGER TILL -u2. Vänd alltså på den vektor som är u2, då får du -u2, och addera denna till u1. Du får ALLTID 30 grader eftersom u1 ALLTID är lika stor som u2 (=230V - annars skulle du få ut olika spänning ur dina vägguttag…). Strömmen har sedan den riktning som spänningen definierar. Om det är strömmen i1 som går genom den resistor som är kopplad över u1, så ligger de i samma riktning. Om det är strömmen i1 som går genom den resistor som är kopplad över huvudspänningen, u12 så har i1 samma riktning som u12. Detta gäller alltid när vi har resistiva belastningar - vilket är det enda vi räknar på. Nej, animationen har inget ljud, så var lugn - din dator funkar bra!
På sista frågan, sista tentan, fråga b: där man ska beräkna strömmen in och rita ett visardiagram, där hade vi ju riktig tur att i1=i2 så att fasförskjutningen blir 60 grader. Men hur gör vi om i1 inte är lika stor som i2, hur beräknar vi vinkeln som ska användas i cosinussatsen för att få in?
Justus: Även om strömmarna är olika stora kommer vinkeln att vara 60 grader. Riktningarna på strömmarna bestäms ju av spänningarna. Om du har tre motstånd kopplade till var sin fas, och alla motstånden är lika stora, då uppstår situationen i tentafrågan. Om ett motstånd, låt säga det som ligger mellan fas 3 och neutralen avviker, så betyder bara det att den vektorn får en annan längd än de övriga och du får en RESULTANT (resulterande vektor) som är skild från noll. Det kan kanske bli lite bökigt att räkna ut längden på den, fast ritar man figur så är det nog ingen fara!
Gäller det att ta med sig egen formelsamling till tentan eller får man utdelat på plats? Och om man ska ta med sig en egen, är det tillåtet att lägga till formler som man tycker fattas?
Hej Nathalie! Nej, du ska inte ta med dig någon formelsamling - det delas ut på tentan. Den som delas ut är identisk med den som idag ligger på hemsidan. (Som uppdaterades för några veckor sedan.)
Kolsyrepatroner innehåller gas (koldioxid) under högt tryck. När man öppnar en sådan expanderar gasen SNABBT ut i omgivningen. En snabb expansion är en adiabatisk ändring av gasens tillstånd. Då gäller att T1V1^(gamma-1)=T2V2^(gamma-1). Eftersom Gasen expanderar kraftigt måste V2>>V1 och enligt sambandet ovan blir då T2<<T1, dvs frysrisk föreligger!
34 kommentarer:
Vilken är sista datumet för att ha alla laborationsrapporter godkända?
Laborationsrapporterna ska vara godkända innan nästa läsperiod börjar, dvs. senast den 19/1. Men jag vet att det finns labhandledare som varit (och fortfarande är) bortresta. Då gör vi undantag. Men grundreglerna är: den 19/1 eller så snart som det bara går! Om någon handledare inte svarar på mail, vänligen kontakta mig!
På förberedelser inför strömningslabben, uppgift 4 fråga b. Hur högt når vattenstrålen över mynningshålet - hur ska man göra där?
På a-uppgiften tecknar du ju Bernoullis ekvation. Fortsätt med det! I den nedre punkten är då hastigheten 10 m/s och i den övre 0 m/s. Det statiska trycket är lika stort i båda punkterna och det potentiella trycket sätts till noll i den nedre punkten. Den ekvation du nu har är exakt samma ekvation som du får om du sätter att vattnets rörelseenergi i mynningen ska omvandlas till lägesenergi.
Det är rätt att sätta båda de statiska trycken till atmosfärstryck. Det handlar ju om en (någotsånär) sammanhållen vattenstråle. Molekylernas oordnade rörelse i strålen påverkas inte av höjden.
Om man har en trefastransformator och kopplar ett slags motstånd mellan fas 1 och 2, och ett annat motstånd mellan fas 2 och nollan. Effekten är känd i båda motstånden. Jag förstår hur jag kan ta fram strömmen i fas 1 och i neutralledningen mha P=U*I men hur får jag fram vilken ström som går i fas 2? Om du inte förstod så är det uppgift 7.8 a, i boken om ellära. Tack på förhand!
Trefasuppgiften 7.8
Spisen är kopplad mellan fas 1 och 2 alltså ligger u12=400 volt över densamma. Med effekten 2kW blir strömmen som vi då kallar i1 lika med 5A. Den ström som går genom torkskåpet är densamma som går tillbaka genom neutralledningen och den kallar vi iN. Notera att iN=i1+i2. Torkskåpet är kopplat mellan fas 2 och neutralen alltså över spänningen u2 som är lika med 230 V. iN beräknas därför till 1000/230 dvs 4,35A. i2 kan nu beräknas som iN-i1, MEN dessa båda är INTE i FAS så vi måste subtrahera strömmarna med riktning, alltså som vektorer (visare). Rita ett diagram. i1 har samma riktning som u12 dvs bildar vinkeln 30 grader med (positiva) x-axeln. iN har samma riktning som u2, dvs bildar vinkeln -120 grader mot (positiva) x-axeln. När du ska beräkna i2 tar du alltså iN och lägger till -i1. Då får du en triangel med två kända sidor (iN och i1) och deras mellanliggande vinkel 150 grader. Använd cosinussatsen och i2 blir 9,0 A (9,1 beroende på hur du avrundar). Jag ska försöka rita en figur och lägga upp här.
Elias! Trefasuppgiften är upplagd med lösning på hemsidan. Det hade jag glömt bort...
På tentan 14 januari 2014, fråga 4, hur vet man vilken som är adiabat och isoterm?
Uppgift 4 på tentan i januari 2014:
Man skiljer adiabaten från isotermen genom att adiabaten alltid måste luta "brantare" än isotermen. För en isoterm gäller alltid att trycket P är proportionellt mot "ett genom V"; 1/V. För en adiabat gäller att P är proportionell mot "ett genom V upphöjt till gamma"; 1/(V^gamma). Eftersom gamma alltid är större än 1 kommer adiabaten alltid att luta "brantare" i ett pV-diagram.
Hej jag har några frågor från olika områden.
kan man alltid skriva abs(Qut)=Qin+abs(W), eller gäller detta bara för en värmepump?
Sedan har jag två frågor från fysiktentan den 23 aug. 2014:
På uppgift nummer 3. Där har du tagit den energi som måste upptas från kroppen för att isen ska smälta och delat den med den energi som krävs för att sänka temperaturen med 1K. Varför gör du så? En sådan kvot skulle väl bli dimensionslös och inte få enheten liter?
På uppgift 5. Du har skrvit om Q=(f/2)nR(delta(T)) som Q=(f/2)V(delta(p)). hur kan man göra den omskrivningen?
När det gäller användandet av absolutnelopp så håller jag fast vid det jag sagt på föreläsningarna: Använd dem inte.
Qin+Qut=W. Detta gäller alltid. Qin är alltid positiv, Qut är alltid negativ W kan ha båda tecknen. För värmepumpen är W negativ, men om du t.ex. ska räkna ut Qut, skriver du Qut=W-Qin. Du ser då att eftersom W är negativ och Qin positiv så blir abs(Qut) större än Qin. Det gäller (förhoppningsvis) alltid för en värmepump!
Augustitentan. Uppgift 3: Ditt påpekande är korrekt. Men notera att energimängden jag beräknat (Qtot) är räknad PÅ EN LITER. Så ska allt vara korrekt dimensionsmässigt, så ska det stå att Qtot=172338,98 J/liter.
Uppgift 5: Eftersom det är en isokor är V konstant. Då kan du skriva ideala gaslagen som P/T=(nR)/V, hela högerledet är då konstant. Då betyder det att P=konstant*T, och då blir (deltaP)=konstant*(deltaT). Tänk på hur derivator fungerar!
Om det istället handlat om en isobar, hade du kunnat göra motsvarande sak men då hade det istället blivit (deltaV)=constant*(deltaT). Constanten blir i detta fallet (nR)/P.
Hej!
Jag försökte göra uppgift 7.10 i boken men det är en del saker jag inte förstår. Har du boken för det kanske är svårt annars?
I ledningen har han skrivit att Pstat+Pdyn=I atm
varför skulle det vara så?
Angående Bernoullis ekvation. Bestäms över/undertryck av de statiska trycken subtraherade med varandra?
Angående uppgift 7.10 i gasfysikboken. Pstat+Pdyn= Patm (det står inte 1 atm). Det betyder att luftströmmens totaltryck är 1 atm. Det måste det vara eftersom luftströmmen "mynnar ut" i den omgivande luften vars tryck är Patm. Du ska alltså inte blanda in Bernoullis ekvation i resonemanget.
Henriks fråga om Bernoulli: Nej det går inte att generalisera någonting här. Men det är ofta så att ena ledet i Bernoullis ekvation innehåller atmosfärstrycket som det statiska trycket, och när man då skriver de båda statiska trycken på ena sidan likhetstecknet och övriga termer på den andra så står det ju p1-p2 och om t.ex. p2=patm då blir ju p1-p2 en typ av övertryck.
Termen över/undertryck används bara för att markera hur mycket större eller mindre ett tryck är än atmosfärstrycket. Och det är i de allra flesta sammanhang just ett övertryck som en tryckmätare visar. Jfr värmepumpslabben där du avläste just övertryck.
Hej, missade frågestunden idag.
Tentamen 14 Jan 2014 Fråga 2 b)
Varför räknas inte arbetet i den isobara processen p(v2-v1) med när jämvikten ställer in sig?
Uppgift 2b 20140114:
Arbetet ÄR medräknat. Men det är enklare att direkt skriva upp energin Q som Q=nCp(deltaT).
Men nCp(deltaT)=(deltaU)+W och
nCp(deltaT)=n(f/2+1)R(deltaT)=nR*f/2(deltaT)+nR(deltaT)
Den sista termen här, nR(deltaT) är just arbetet. Det skrivs ju för en isobar p(deltaV) som med ideala gaslagen kan skrivas om som nR(deltaT).
Hej, sitter med en uppgift där vi har 7 seriekopplade lampor med beteckningen 3W och 33V, och frågan är hur mycket ström de drar.
Hur stor ström drar lamporna?
Jag förstår fortfarande inte hur jag gör i uppgiften med spisen och torkskåpet. Jag sitter nu med upg 12 i extra övningsuppgifter till elläran. Den har lite andra siffror men annars likadan. Grejen jag inte förstår är när jag ska rita visardiagram och ta fram U12. Varför ska jag ta U1 och lägga till - U2 ? Varför ska den vara negativ? Sedan undrar jag, får man då alltid 30 grader i från positiva x-axeln? Om U1 och U2 inte är lika stora borde detta variera. Och när man sedan "fyller i" med strömmens riktningar, varför hamnar strömmen i nollan i fas med U2? Är det för att U2 är fasspänningen och ligger över den del där iN går? Jag har kollat animationen men det är svårt att förstå utan ljud, jag vet inte om det ska vara utan ljud eller om det är jag som borde uppdatera något på min dator. Hjälp!
7 seriekopplade lampor kopplade över spänningen 33V… Då delar du 33 med 7 för att få den spänning som ligger över vardera lampan (de är ju identiska). Eftersom effektlagen säger att P=U*I så är det bara att använda den för att räkna ut strömmen. Finns alternativa sätt att räkna men detta är ett.
Kommentar till Elias' senaste fråga: u12 är huvudspänningen mellan fas 1 och fas 2. Hur den ser ut får du reda på genom att använda Kirchhoffs spänningslag på fas 1 och 2. Gå runt i kretsen och du ser att u1-u12-u2=0 dvs att u12=u1-u2. Det är ALLTID så. Då tar du u1 och LÄGGER TILL -u2. Vänd alltså på den vektor som är u2, då får du -u2, och addera denna till u1. Du får ALLTID 30 grader eftersom u1 ALLTID är lika stor som u2 (=230V - annars skulle du få ut olika spänning ur dina vägguttag…).
Strömmen har sedan den riktning som spänningen definierar. Om det är strömmen i1 som går genom den resistor som är kopplad över u1, så ligger de i samma riktning. Om det är strömmen i1 som går genom den resistor som är kopplad över huvudspänningen, u12 så har i1 samma riktning som u12. Detta gäller alltid när vi har resistiva belastningar - vilket är det enda vi räknar på.
Nej, animationen har inget ljud, så var lugn - din dator funkar bra!
På sista frågan, sista tentan, fråga b: där man ska beräkna strömmen in och rita ett visardiagram, där hade vi ju riktig tur att i1=i2 så att fasförskjutningen blir 60 grader. Men hur gör vi om i1 inte är lika stor som i2, hur beräknar vi vinkeln som ska användas i cosinussatsen för att få in?
För värmepump gäller att Wnetto alltid är positiv, är Wnetto alltid negativ då för en köldmaskin?
Justus: Även om strömmarna är olika stora kommer vinkeln att vara 60 grader. Riktningarna på strömmarna bestäms ju av spänningarna. Om du har tre motstånd kopplade till var sin fas, och alla motstånden är lika stora, då uppstår situationen i tentafrågan. Om ett motstånd, låt säga det som ligger mellan fas 3 och neutralen avviker, så betyder bara det att den vektorn får en annan längd än de övriga och du får en RESULTANT (resulterande vektor) som är skild från noll. Det kan kanske bli lite bökigt att räkna ut längden på den, fast ritar man figur så är det nog ingen fara!
Hej!
Gäller det att ta med sig egen formelsamling till tentan eller får man utdelat på plats? Och om man ska ta med sig en egen, är det tillåtet att lägga till formler som man tycker fattas?
Hej Nathalie! Nej, du ska inte ta med dig någon formelsamling - det delas ut på tentan. Den som delas ut är identisk med den som idag ligger på hemsidan. (Som uppdaterades för några veckor sedan.)
Hej! Varför finns det en frysrisk för kolsyrepatroner?
Kolsyrepatroner innehåller gas (koldioxid) under högt tryck. När man öppnar en sådan expanderar gasen SNABBT ut i omgivningen. En snabb expansion är en adiabatisk ändring av gasens tillstånd. Då gäller att T1V1^(gamma-1)=T2V2^(gamma-1). Eftersom Gasen expanderar kraftigt måste V2>>V1 och enligt sambandet ovan blir då T2<<T1, dvs frysrisk föreligger!
Finns det möjlighet att lägga ut svaren till tentan på hemsidan imorgon efter tentan så man kan se hur man presterade på skrivningen?
Ja, Justus, jag lägger ut svar på hemsidan efter tentan.
Skicka en kommentar