1. Læs artiklen. Få udleveret en brugt elkedel.
2. Lav en liste over ting i skal bruge.
3. Aftal hvem der laver hvad. Brug det digitale kamera til at fotografere opstillinger mm til jeres fysikrapport.
4. Mål den tid det tager at opvarme en liter vand til 100 grader. Husk at måle start temperaturen, så i kan udregne hvor mange grader I har varmet vandet op.
5. Aflæs temperaturen for hver 10 sekunder, noter ned. Indsæt tallene i regneark og lav en graf over tiden og temperaturen.
6. Afkalk elkedlen.
7. Mål igen hvor lang tid det tager at opvarme 1 liter vand. Husk at måle start temperaturen, så i kan udregne hvor mange grader I har varmet vandet op.
8. Aflæs temperaturen for hver 10 sekunder, noter ned. Indsæt tallene i regneark og lav en graf over tiden og temperaturen.
9. Udregn hvor meget energi der er brugt.
10. Hvad har der kostet at varme vandet op, før og efter afkalkningen ? Er der penge at spare ?
11. Lav en Fysikrapport, hvor i præsentere jeres resultater og jeres konklusion. Prøv at begrunde jeres resultater.

Det var den engelske brygger James Joule (1818-1889), der fandt ud af at elektrisk energi afhænger af spændingsforskellen, strømstyrken og den tid strømmen virker i.

Energi = spændingsforskel ^. strømstyrke ^. tid

E_el = U ^. I ^. t

E = energimængde, målt i joule (J)

U = spændingsforskellen, målt i volt (V)

I = strømstyrken, målt i ampere (A)

t = tiden, målt i sekunder (s)

Energiforbrug pr. sekund kalder man for effekt.

Enheden for effekt er joule pr. sekund (J/s), der også kaldes watt (W).

Effekt = spændingsforskel ^. strømstyrke

P = U ^. I

P er effekt målt i enheden watt (W).

Heraf kan man se, at energiforbruget også kan beregnes som

produktet af effektforbruget og tiden målt i sekunder:

Energi = effekt ^. tid

E_el = P ^. t

Energi kan ikke opstå af intet - og energi kan heller ikke tilintetgøres.

Elektrisk energi - El-motor og generator - Elektrisk energi og varme energi

Når energi omdannes, vil altid noget af den bliver til varme-energi. Jo flere omdannelser energi skal igennem, jo mere af den bliver til varme-energi.

Formål : At bestemme nyttevirkningen ved kogning af en mængde vand i henholdsvis en almindelig kedel og en elkedel og derved finde den mest økonomiske metode til at opvarme vand på.

Teori :

Beregning af nyttevirkningen:

Den energi Evand, som vandet modtog, kan man beregne af kalorimeterligningen:

Hvor m er vandets masse, c er vandets varmefylde, som er 4,186 J/(g°C) og D t er vandets temperaturstigning tslut – tstart.

For at finde nyttevirkningen anvendes denne sætning:

ŋ = Evand

Etilført

Anvendt apparatur : Elmåler, kogeplade, elkedel, termometer.

1. Gennem elmåleren tilsluttes en kogeplade til 220V vekselstrøm

2. På kogeplade opvarmes en liter vand til 100° C

3. Der fortages måling af tid og temperatur

4. Der laves nu forsøg med en elkedel. Der tilsluttes en elkedel gennem elmåleren til 220V

vekselstrøm

5. I elkedelen opvarmes en liter vand til 100° C

T_start = ___________° C

T_slut = ___________° C

T_start = ___________° C

T_slut = ___________° C

Skema til målinger:

Man kan se, at en kogeplade bruger en relativt stor mængde strøm. På nyttevirkningen for den almindelige kedel henholdsvis elkedlen kan man se, at det er en stor fordel at anvende en elkedel, da nyttevirkningen næsten er dobbelt så stor, hvilket medfører, at man sparer en hel del strøm (og penge).