Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 8 frågor/svar hittade Värme [21012] Varje gång man kokar pasta häller man ju ur massa kokande vatten. Den är ju uppvärmd och förutom att man kastar bort vatten är ju det också värme energi. Samma eg med en torktumlares vatten behållare. Så nu till frågan. Om man har 1 liter kokande vatten, kan man räkna ut hur mycket energi som ligger "lagrat" I detta? helst skulle man vilja ha det i Kwh/watt för att kanske kunna jämföra med tex ett element för värma upp rummet lika mycket.. går det och/eller behöver man vara fysiker för att förstå ;) Svar: Värmeinnehållet blir då 1*80*4.180 = 334 kJ = 334 kWs = 334/3600 = 0.093 kWh Det är inte mycket, så det är knappast lönt att utvinna energin i pastavattnet. För t.ex. industroprocesser kan det emellertid vara lönsamt att återvinna energi från avloppet med en värmepump. Se vidare länk 1 och länk 2. Nyckelord: specifik värmekapacitet [25]; värmepump/kylskåp [8]; 1 http://www.energi-miljo.se/energi-miljo/varmeatervinning-ur-avloppet Värme [20974] Svar: Ja, värmen utnyttjas automatiskt genom att luften bakom kylskåpet värms upp av kylrören på baksidan. Verkningsgraden (COP) för en värmepump/kylanäggning diskuteras i fråga 19554 Nyckelord: värmepump/kylskåp [8]; Värme [20300] Svar: 2 Nej, kylskåp är inte konstruerade för detta. Kylskåpet har en termostat som slår av när temperaturen är lägra än 4-6 grader. Man måste då vända på funktionen och köra kylskåpet som en värmepump. Se även Heat_pump Nyckelord: värmepump/kylskåp [8]; Värme [20095] Men nu har jag kört fast i tanken. Allmänna Gaslagen räcker inte till. Eller rättare skrivet - jag räcker inte till. I vår villa har vi som många andra en luftvärmepump. (Ett som jag förstår omvänt kylskåp.) Jag tänker så här att under i övrigt lika villkor rymmer fuktig luft mer energi än torr luft. Och då skulle det kunna vara så att om man komprimerar den fuktiga luften så får man ut mer energi än när man komprimerar en torr luft. Min fråga är enkel. Stämmer detta, eller finns det något annat sätt att resonera. Det verkar vara så att fuktig luft ger mindre energi än torr luft?! Glad Hälsning SiN Svar: Gaslagen gäller ju bara för en ideal gas. Å andra sidan så uppför sig även fuktig luft som en ideal gas så länge vattenångan inte kondenserar. En ideal gas är en modellering där man antar att gasen består av ourskiljbara partiklar och där den enda växelverkan partiklar emellan, eller med den behållare de eventuellt är instängda i, är via elastiska kollisioner, se fråga 16511 Relativ luftfuktighet är ett mått på andelen vattenånga som finns i luften. Andelen vattenånga anges (i %) i förhållande till den maximalt möjliga mängden vattenånga vid aktuell temperatur, den så kallade mättnadsånghalten, se Mättnadsånghalt Jag kan inte hitta några uppgifter om att luftfuktigheten skulle påverka effektiviteten (COP) hos en värmepump. Luft kan innehålla en hel del vattenånga utan att den kondenseras. Vid kondenseringen frigörs värme, men man vill naturligtvis inte ha någon kondensering inomhus. Så länge värmepumpen är i uppvärmningsläge blir ju dessutom luften varmare, så relativa luftfuktigheten minskar. När det gäller ute-delen av värmepumpen så kan vatten kondenseras och frysas på förångaren. Detta frigör visserligen lite värme men en mer varaktig effekt är nog att vattnet/isen försämrar värmeutbytet med omgivningen. (Se fråga 18257 Slutresultatet blir alltså att luftfuktigheten normalt inte påverkar effektiviteten utom när det är kallt ute då fukten kan kondensera och frysa på förångaren. Men en luft-luft värmepump är ändå ganska ineffektiv när det är riktigt kallt ute. Nyckelord: gaslagen, allmänna [24]; värmepump/kylskåp [8]; Värme [19554] Ursprunglig fråga: Svar: Värmefaktorn (COP, Coefficient Of Performance) för en värmepump ges för en ideal process (Carnot) av COP(värmepump) = TH/(TH-TC) Om man sedan vill använda värmen från den varma reservoaren för en motor (värmemotor) som kan driva oceanångaren så är verkningsgraden h = (TH-TC)/TH (se fråga 15817 Om vi nu seriekopplar värmepumpen och motorn får vi den totala verkningsgraden COP*h = 1. Detta betyder att vi får ut precis den effekt vi puttar in. Observera att vi hela tiden talar om ideala processer utan förluster. I verkligheten vore ovanstående framdrivningsmetod vara mycket olönsam. Se fråga 15733 1. It is impossible for heat to move spontaneously from a cold body to a hot body with no other result. 2. It is impossible to convert heat quantitatively into work with no other result. The latter statement is sometimes phrased: "It is impossible to make a perpetual motion machine of the second kind."
(A perpetual motion machine of the second kind is a machine that converts heat into work without doing anything else. Imagine an ocean liner that scoops up liquid water out of the ocean, pulls the heat out of the water and uses it to power the ship, and dumps the left-over ice cubes out the back of the ship.) Note that a perpetual motion machine of the second kind would not violate the first law. Energy would be conserved because any heat extracted would be converted into work. The second law is why automobiles have radiators. Someone might ask why we throw away all that energy that dissipates from the radiator. Why not capture the energy and use it do decrease our gas mileage? The answer is that if you don't dissipate the heat the engine burns up, as you would quickly find out if you bypassed the radiator with a hose or if you drained the coolant from the radiator. Termodynamik är läran om energi, dess omvandling mellan olika former och särskilt samspelet mellan värme och arbete. Den klassiska termodynamiken studerar kopplingen mellan makroskopiska egenskaper som temperatur, volym och tryck hos system samt hur dessa påverkas och förändras genom termodynamiska processer. (Termodynamik Länk 2 innehåller övningar/svar i termodynamik. Nyckelord: värmepump/kylskåp [8]; termodynamik [17]; evighetsmaskin [14]; verkningsgrad [26]; 1 http://www.chem.arizona.edu/~salzmanr/480a/480ants/2ndlaw1/2ndlaw1.html Värme [18487] Ursprunglig fråga: Svar: En värmepump är en teknisk anordning som överför värme från en kall till en varm plats (Värmepump Enligt termodynamikens andra huvudsats, se fråga 15733 Ditt förslag är alltså att använda hinkar med vatten som din kalla reservoir. I normala fall använder en värmepump t.ex. uteluften eller marken i trädgården som kall reservoir. Vi kan för att definiera storheter rita en schematisk figur på processen, se nedan. Vi har en kall reservoir (blå), en varm reservoir (röd) och en motor som utför arbete. Q är värmemängder och W är den till motorn tillförda (elektriska) energin. Den optimala processen är vad som kallas Carnot-processen, så vi antar vi har en förlusfri sådan. Värmefaktorn (COP, Coefficient Of Performance) för en värmepump definieras som COP(värmepump) = (det vi vill ha)/kostnaden = QH/W På analogt sätt kan vi definiera kylfaktorn för en kylmaskin COP(kylmaskin) = (det vi vill ha)/kostnaden = QC/W Men totala energin bevaras så QH = QC + W dvs COP(värmepump) = QH/(QH-QC) För Carnot-processen gäller (Coefficient_of_performance QC/TC = QH/TH dvs COP(värmepump) = TH/(TH-TC) Låt oss för enkelhets skull anta vi utgår från nollgradigt vatten och att den varma reservoiren är 50o. Vi får då värmefaktorn COP(värmepump) = (50+273)/(50) = 6.46 Smältvärmet för vatten är (fråga 14203 QC = 333 kJ COP = 6.46 = QH/(QH-333) 6.46 QH -333*6.46 = QH QH = 394 kJ W = QH - QC = 61 kJ Så med en insats på 61 kJ (elmotorn) får vi ut 394 kJ! Det låter som trolleri, men är faktiskt sant. Låt oss kontrollera den totala entropin i varma och kalla reservoirerna S = QH/TH + (-QC)/TC S = 394/(50+273) - 333/273 = 0.00 vilket är som det skall vara för en Carnot-process. Nu kan vi räkna ut om din idé är realistisk. Låt oss anta du behöver 5 kW 50 gradigt vatten för uppvämning. 1 kg vatten räcker då 394[kJ]/5[kJ/s] = 78.8 s Du behöver alltså ställa in en tiolitershink med vatten ungefär var tionde minut! Och det är med en ideal process, en verklig process skulle ha betydligt mindre COP, i bästa fall 30-50% av den ideala. Nyckelord: värmepump/kylskåp [8]; termodynamik [17]; verkningsgrad [26]; Värme [18257] Ursprunglig fråga: Svar: En värmepump och ett kylskåp är alltså i princip samma sak. Enda skillnaden är att för kylskåpet är det den kalla delen som är av intresse och för värmepumpen är det den varma delen. Enkelt uttryckt skapar man den kalla delen genom att låta en gas expandera eller en vätska förångas. Dessa processer kostar energi, så mediet kyls ner. Sedan kondenseras mediet i den varma delen med en kompressor (pump). Köldmediet (propan, ammoniak eller tidigare freoner) genomgår alltså i en kretsprocess och skapar en kall och en varm del. Energi tillförs systemet med en (vanligen elektrisk) motor. Principen framgår av nedanstående figur från Heat_pump 1 Kondensor (varm) Vi har två sidor, den varma (1) och den kalla (3). För ett kylskåp är den kalla delen inne i skåpet och den varma delen utanför (kopparrör bakom skåpet). För en luftvärmepump är den kalla delen ute och den varma delen inne. Kompressorn drivs av en elektrisk motor och rörsystemet innehåller ett gasformigt/flytande kylmedium som cirkulerar i röret. Kompressorn (4) komprimerar gasen varvid temperaturen stiger (samma effekt som gör att en cykelpump blir varm). När gasen kondenserar frigörs ytterligare energi och temperaturen stiger ytterligare. Strypanordningen (2) låter kylmedlet expandera, varvid temperaturen sjunker. Temperaturen sjunker ytterligare för att det går åt energi när kylmedlet övergår till gasform. Man "pumpar" alltså värme från den kalla delen till den varma. Detta kan inte ske spontant eftersom termodynamikens andra huvudsats (Termodynamikens_huvudsatser När det är varmt kan man med en vanlig värmepump åstadkomma kylning genom att helt enkelt pumpa kylmedlet i andra riktningen så att 1 (inne) blir kallt och 3 (ute) blir varmt. För att sprida värmen/kylan effektivt har man en fläkt både inne och ute. Se även fråga 14245 Nyckelord: värmepump/kylskåp [8]; *vardagsfysik [64]; Värme [14245] Svar: En liknande metod är markväme: Markvärme är en form av uppvärmningsenergi som utvinns ur varm jord i marknivå med hjälp av ett flytande medium som cirkulerar i ett rörsystem beläget strax under markens ytskikt, på ca 1–1,5 meters djup. Bergvärme och markvärme är alltså två mycket snarlika begrepp. Geotermisk energi är energi som är lagrad i jordskorpan. Den geotermiska energin har sitt ursprung i den energin som bildades vid jordens formation och från sönderfall av radioaktiva grundämnen i jordskorpan. Geotermisk energi kommer alltså från jordens inre medan bergvärme och markvärme från solstrålning under varma årstider. För att utnyttja bergvärme använder man en värmepump. Det gör ett kylskåp/frys också, skillnaden är att den intressanta detaljen i ett kylskåp är den kalla sidan och i en värmepump är det den varma sidan. Principen för värmepumpar uppfanns av Lord Kelvin (1824-1907). Se Värmepump Fundera: Blir det varmare eller kallare i köket om man lämnar kylskåpsdörren öppen? Observera att effekten som krävs för kylning är relaterad till differensen i temperatur mellan kylutrymmet och kondensorn. Det är alltså mer energieffektivt att ha frysen i ett rum som är kallt eftersom man i en frys vill ha c:a -18oC. Nyckelord: värmepump/kylskåp [8]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/refrig.html#c2 Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.