dnes je středa 3. června 2020, svátek má Tamara  8:33  
    Encyklopedie Energie  -> Pokusy
        
     Rozšířené hledání
     Menu
  Encyklopedie Energie
    Výklad
    Slovník
    Pokusy
    O encyklopedii
    RAO
    Schémata Elektráren
  Bheliom
  Objednávka
ENERGIE POD POKLIČKOU 

   Říká se, že nejlevnější energie je ta, kterou vůbec nespotřebujeme. Proto hledáme možnosti úspor energie - zateplují se budovy, místo žárovek se používají úsporné zářivky, konstruují se automobilové motory s malou spotřebou paliva. Můžeme ušetřit energii i v naší domácnosti? Jednoduché fyzikální měření nás přesvědčí, že rozhodně ano.

Základní potřeby:

  • nádoby různých průměrů s poklicemi
  • elektrický vařič
  • ponorný vařič
  • laboratorní teploměr
  • hodinky nebo stopky

Provedení pokusu:

   Elektrický vařič odebere ze sítě energii E = P.T, kde P je příkon vařiče ve wattech (tento údaj najdeme na výrobním štítku) a T je doba odběru energie v sekundách. Touto energií se zahřívá těleso vařiče, okolní vzduch, nádoba a voda v ní. Užitečná je pouze energie zahřívající vodu a tu vypočítáme ze vztahu Q = m.c.(t2 - t1). V této rovnici je m hmotnost vody, c je její měrná tepelná kapacita, t1 je původní teplota vody a t2 je teplota vody po zahřátí. Účinnost přeměny elektrické energie na teplo závisí na ztrátách a vypočítáme ji ze vztahu N = Q/E. Když tento údaj vynásobíme stem, dostaneme účinnost vyjádřenou v procentech.

Zapneme vařič a necháme jej dobře rozehřát. Pak na plotýnku postavíme nádobu s odměřeným množstvím vody (např. 0,5 litru) a za mírného promíchávání počkáme, až začne její teplota růst. Jakmile teplota dosáhne určité počáteční hodnoty t1, stiskneme stopky a odměříme zvolenou dobu T (3 až 6 minut). Zapíšeme výslednou teplotu t2 do tabulky a ze získaných hodnot vypočítáme účinnost N.

Pro měření použijeme několik nádob o různém průměru dna, měřit budeme s nádobami bez poklice a s poklicí a pro porovnání uskutečníme podobná měření také s ponorným vařičem nebo varnou konvicí. Pozor: ponorný vařič můžeme připojit do zásuvky pouze ponořený ve vodě!

Příklad výsledků měření:

Příkon plotýnkového vařiče: 600 W
Průměr plotýnky vařiče: 14 cm

a) zahřívání bez poklice

T (s) E (kJ) m (kg) c (J/kg.K) t1 (°C) t2 (°C) Q (kJ) prům.dna (cm) N (%)
180 108 0,5 4186 30 65,5 73,3 11,5 67,8
180 108 0,5 4186 30 70,5 84,8 13,5 78,5
180 108 0,5 4186 30 68,5 80,6 17,5 74

b) zahřívání s poklicí

T (s) E (kJ) m (kg) c (J/kg.K) t1 (°C) t2 (°C) Q (kJ) prům.dna (cm) N (%)
240 144 1 4186 25 49,5 102,6 11,5 71,2
240 144 1 4186 25 54 121,4 13,5 84,3
240 144 1 4186 25 52,5 115,1 17,5 74

c) ponorný vařič s příkonem 300 W

T (s) E (kJ) m (kg) c (J/kg.K) t1 (°C) t2 (°C) Q (kJ) N (%)
360 108 1 4186 20 45 104,6 96,9

   Z tabulek vidíme, že účinnost využití elektrické energie při vaření dost podstatně závisí na vztahu mezi průměrem plotýnky a použité nádoby, že můžeme účinnost snadno zvýšit také zakrytím nádoby poklicí. Poslední tabulka ukazuje, že nejvýhodnější je vařit vodu ponorným vařičem. Moderní a oblíbené rychlovarné konvice s topným tělesem přímo v nádobě proto uvaří vodu s minimálními ztrátami, rychle a úsporně.

simopt@simopt.cz
    Zajímavé odkazy Reklama na energyWebu    
    Počítadlo přístupů
   
20992413

Creative Commons License
energyWeb is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0 Unported License.
Based on a work at http://www.energyweb.cz. Permissions beyond the scope of this license may be available at www.energyweb.cz.