Reacties
Theo de Klerk
op
08 mei 2020 om 15:33
>Mijn eerste vraag is welke formule je daarvoor moet gebruiken: Q = Pt?
eerst moet je je verstand gebruiken en bedenken wat gebeurt. Dan volgt een formule meestal vanzelf. Natuurkunde is geen formule goochelen.
Vermogen (energie/tijd) wordt in de draad tot warmte gebracht.
P = UI = I2R of U2/R (als je U = IR of I = U/R invult).
De totale energie naar t seconden is dan E = Pt
Als deze energie gebruikt wordt om te verwarmen, dan is algemeen bij verwarming:
opwarmenergie = massa x soortelijke warmte x temperatuurstoename
Q = E = m cw ΔT
Er wordt om ΔT gevraagd, dus idealiter moeten de overige waarden dan bekend zijn: E (=Pt), massa van de draad en (BiNaS) soortelijke warmte van dat materiaal.
>Ik snap niet zo goed waarom deze formules hetzelfde zijn
Dat gebruikten we boven al eerder. E berekent de energie die elektrisch is afgegeven.
Q (maar had ook E mogen heten) is de warmte (=energie) nodig voor opwarming.
Het is dus logisch dat
elektrische energie die vrijkomt = energie (warmte) gebruikt voor opwarming
Energie gaat nooit verloren, wordt nooit gemaakt, het verplaatst zich alleen maar. In dit geval uiteindelijk vanuit de batterij via de stroom naar de opwarmende weerstand
eerst moet je je verstand gebruiken en bedenken wat gebeurt. Dan volgt een formule meestal vanzelf. Natuurkunde is geen formule goochelen.
Vermogen (energie/tijd) wordt in de draad tot warmte gebracht.
P = UI = I2R of U2/R (als je U = IR of I = U/R invult).
De totale energie naar t seconden is dan E = Pt
Als deze energie gebruikt wordt om te verwarmen, dan is algemeen bij verwarming:
opwarmenergie = massa x soortelijke warmte x temperatuurstoename
Q = E = m cw ΔT
Er wordt om ΔT gevraagd, dus idealiter moeten de overige waarden dan bekend zijn: E (=Pt), massa van de draad en (BiNaS) soortelijke warmte van dat materiaal.
>Ik snap niet zo goed waarom deze formules hetzelfde zijn
Dat gebruikten we boven al eerder. E berekent de energie die elektrisch is afgegeven.
Q (maar had ook E mogen heten) is de warmte (=energie) nodig voor opwarming.
Het is dus logisch dat
elektrische energie die vrijkomt = energie (warmte) gebruikt voor opwarming
Energie gaat nooit verloren, wordt nooit gemaakt, het verplaatst zich alleen maar. In dit geval uiteindelijk vanuit de batterij via de stroom naar de opwarmende weerstand
Iris
op
08 mei 2020 om 16:27
Hoi, bedankt! Het is me al veel duidelijker.
Bij de stroomkring ging het alleen niet om verwarmen, maar het was een stroomkring met enkel draden (die vanzelfsprekend weerstand hebben) en een schakeling erin. Mag je er dan ook gewoon vanuit gaan dat E gelijk is aan Q? Mijn gevoel zou zeggen dat Q veel lager zou zijn, het waren namelijk koperdraadjes met uit mijn hoofd 0.032 Ohm weerstand. Maar zonder ervan uit te gaan dat Q = E is de som niet op te lossen toch?
Mvg!
Bij de stroomkring ging het alleen niet om verwarmen, maar het was een stroomkring met enkel draden (die vanzelfsprekend weerstand hebben) en een schakeling erin. Mag je er dan ook gewoon vanuit gaan dat E gelijk is aan Q? Mijn gevoel zou zeggen dat Q veel lager zou zijn, het waren namelijk koperdraadjes met uit mijn hoofd 0.032 Ohm weerstand. Maar zonder ervan uit te gaan dat Q = E is de som niet op te lossen toch?
Mvg!
Jan van de Velde
op
08 mei 2020 om 16:46
Dag Iris,
zonder dat we de volledige, letterlijke opgave hebben valt er geen zinnig woord te zeggen over de vraag of de warmte-ontwikkeling in de draad gelijk is aan de ingevoerde energie. Het zou best kunnen van wel (dan toch minstens binnen de significanties) en het zou ook kunnen dat de vraag eigenlijk te slordig in elkaar zat.
van "verloren" mag je alleen spreken in economische zin, als de ingevoerde energie niet vrijkomt in een op dat ogenblik in die situatie nuttige vorm. Warmte is niet per definitie een "verlies"post.
Groet, jan
zonder dat we de volledige, letterlijke opgave hebben valt er geen zinnig woord te zeggen over de vraag of de warmte-ontwikkeling in de draad gelijk is aan de ingevoerde energie. Het zou best kunnen van wel (dan toch minstens binnen de significanties) en het zou ook kunnen dat de vraag eigenlijk te slordig in elkaar zat.
Iris plaatste:
dan gaat toch alle energie verloren?
Groet, jan
Iris
op
08 mei 2020 om 17:00
- Erg bedankt! Ik heb nog even gezocht en ik heb hem gevonden! Het betreft deze vraag:
https://www.natuurkunde.nl/opdrachten/1494/parallelle-draden-vwo-2013-2-opg-3
Antwoord:
Voor de warmte die in de draad per seconde oontwikkeld geldt:
2R = 202 * 0,023 = 9,2 W
In 5 seconde is dat 1 J.
Ik snap hoe de vraag berekend wordt, maar als ik het goed begrijp mag je er dus, als er verder niks over wordt vermeld, vanuit gaan dat E gelijk is aan Q? Anders zou je immers én T én Q onbekend hebben in de formule met de soortelijke warmte.
Mvg, Iris
Iris
op
08 mei 2020 om 17:03
Hoi, ik zit er even naar te kijken, maar klopt de uitwerking wel? Ik kan hem toch niet helemaal volgen :). Dus naast de laatste vraag heb ik eigenlijk nog de vraag of de uitwerking misschien voorgedaan zou kunnen worden, alvast ontzettend bedankt!!!
Mvg
Mvg
Mvg
Mvg
Iris
op
08 mei 2020 om 17:44
Om iets specifieker te zijn: in de berekening snap ik niet waarom alleen P = I^2 x R voldoet, ik had zelf P = I x U gebruikt maar daar kwam een ander antwoord uit... (2.1V (berekend bij B x 20 (gegeven). dit snap ik dus niet, en daarnaast vraag ik me dus af of je er zomaar vanuit mag gaan dat Q = E. Dit lijkt er wel op, maar wil ik toch even checken. Dat was het, hihi. Hopelijk heb ik het zo duidelijk kunnen maken
Iris
Iris
Theo de Klerk
op
08 mei 2020 om 18:05
>snap ik niet waarom alleen P = I^2 x R voldoet
P = UI = (IR)R = U(U/R)
Uit beide komt hetzelfde. Alleen is I2R handiger als je de stroomsterkte kent en U2/R als de spanning bekend is.
> vraag ik me dus af of je er zomaar vanuit mag gaan dat Q = E
Dat heb ik in antwoord op 15:33 ook al gezegd. What's in a name?
De berekening P = I2R gebruikt de totale stroomsterkte (20A) en de vervangingsweerstand.
Als je P = U.I wilt gebruiken mag dat natuurlijk, maar dan zijn er wel steeds andere U waarden: immers de weerstand van de twee parallelle draden (met stroomsterkte I2=10A) geven tezamen een vervangingsweerstand van de helft daarvan. Daardoor ook een andere spanningsval U2 .
Dus wordt het P = U1I1 + 2 (U2I2) + U3I3
P = UI = (IR)R = U(U/R)
Uit beide komt hetzelfde. Alleen is I2R handiger als je de stroomsterkte kent en U2/R als de spanning bekend is.
> vraag ik me dus af of je er zomaar vanuit mag gaan dat Q = E
Dat heb ik in antwoord op 15:33 ook al gezegd. What's in a name?
De berekening P = I2R gebruikt de totale stroomsterkte (20A) en de vervangingsweerstand.
Als je P = U.I wilt gebruiken mag dat natuurlijk, maar dan zijn er wel steeds andere U waarden: immers de weerstand van de twee parallelle draden (met stroomsterkte I2=10A) geven tezamen een vervangingsweerstand van de helft daarvan. Daardoor ook een andere spanningsval U2 .
Dus wordt het P = U1I1 + 2 (U2I2) + U3I3
Iris
op
09 mei 2020 om 10:35
Hoi,
Het is me helemaal duidelijk, ontzettend bedankt!!!
Mvg, Iris
Het is me helemaal duidelijk, ontzettend bedankt!!!
Mvg, Iris