Pumppu ottaa sähköverkosta 2,2kW:n tehon ja nostaa kaivosta 1500 litraa vettä minuutissa. Vedenpinta sijaitsee 6,1 metrin syvyydessä, ja veden virtausnopeus putkessa on 3,9m/s. Kuinka suuri on putken hyötysuhde?
Kysymys fysiikan tehtävästä
Apuakaivetaan
22
3338
Vastaukset
- sitärataa
1500 kg / 60 s = 25 kg/s
25 kg * 6,1 m * 9,81m/s²= 1496 J
1496 J/s / 2200 J/s = 0,68
68 prosenttia.- Vastaus
Kirjan mukaan vastaus on 0.77
- Kysyn_vain
Entä missä on veden liike-energian muutos?
- sitärataa
Vastaus kirjoitti:
Kirjan mukaan vastaus on 0.77
No lisätään sitten liike-energia.
(3,9 m/s)² * 25 kg / 2 = 190 J.
(1496 J/s 190 J/s) / 2200 J/s = 0,77
- ratasitä
"putken hyötysuhde?"
Putken hyötysuhde on tietysti 100 prosenttia, jos se ei vuoda. Saattaahan se tosin lämmitä kovemmissa virtausnopeuksissa.- Virhe
Korjaan tarkoitin siis pumpun
- Jotakin_tällaista
Lasketaan veden potentiaalienergian ja liike-energian muutos aikayksikössä eli ylösnostetun veden saama teho. Verrataan sitä sitten moottorin antamaan tehoon.
- Aivan_helposti
W = m·g·h ½·m·v² 🠒 ∂W/∂t = P = ṁ·g·h ½·ṁ·v²,
missä W on kokonaisenergia, m massa, g maan vetovoiman kiihtyvyys, h korkeuden muutos ja v nopeus. Derivoimalla W ajan suhteen saadaan teholle P lauseke, missä ṁ on massavirta. - enymmärrä
Voisiko joku avata tätä hieman enemmän. Testasin edellä mainittua kaavaa mutta en pystynyt saamaan vastausta edes verraten vastausta pumpun tehoon. Vastauksen pitäisi olla siis 0,77
- Vihdoin
Sain vihdoin ratkaistua. Eli siis juurikin tuota "Aivan_helposti" käyttäjän mainitsemaa kaavaa käyttäen saa vastauksen. Olin itse laittanut alunperin massa paikalle 1500 kg enkä 25kg/s jolloin en saanut vastausta oikeaa vastausta.
P = ṁ·g·h ½·ṁ·v² = 25 kg/s·9,81m/s²·6,1m ½·25 kg/s·(3,9 m/s)²
P=1686,15 W
Verrataan Pumppuun => 2200 W/1686,15 W=0,7664... => 0,77- Aivan_helposti
Kannattaa aina miettiä, ovatko lausekkeiden laadut yhteensopivia. Massavirrassa kg/min ei ole SI-yksikkö, kg/s taas on. Kun kirjoittaa laadut yhtälöihin mukaan, niin tämän huomaa helpommin.
Muuten, ymmärrätkö, mistä mainittu lauseke tulee? Se ei tipahda taivaasta, vaan on yhtälöksi kirjoitettu Jotain_tällaista-nimimerkin esittämä asia.
- Vihdoin2
Oho, taisin kirjoittaa tuon lopun hieman väärin. Korjaan
Verrataan Pumppuun => 1686,15 W/2200 W=0,7664... => 0,77 - tarkkuutta_hommaan
Ei voi laskea vielä noilla tiedoilla. Pitää tietää sähkömoottorin hyötysuhde, kun kerran annetaan teho jonka moottori ottaa verkosta. Saa vaan pumpun ja moottorin yhteisen hyötysuhteen.
- 456345
Juu. Pumpun moottorin hs on siis 77 %. Jos moottorille oletetaan 95 %, niin pumpulle tulee 81 %.
Mutta pumppamisen kokonaishyötysuhde on vain 68 %, koska veden liike-energiaa ei saada talteen, vaan se muuttuu lämmöksi "jossakin astiassa". - Jo_tätä_odotin
Hurraa! Johan lopulta löytyi pikkueinstein lillukoimaan epäolennaisista asioista.
Sinulta jäi huomaamatta putkiston kitkahäviöt, jotka vielä .nostavat pelkän pumpun hyötysuhdetta. - kuka.niistä.selvän.saa
Jo_tätä_odotin kirjoitti:
Hurraa! Johan lopulta löytyi pikkueinstein lillukoimaan epäolennaisista asioista.
Sinulta jäi huomaamatta putkiston kitkahäviöt, jotka vielä .nostavat pelkän pumpun hyötysuhdetta.Putki, pumppu ja sähkömoottori.
- porsaanreikä
Kun lähtee kysymystä laatimaan, pitäisi vähän tietää asioista...
- Joakim1
porsaanreikä kirjoitti:
Kun lähtee kysymystä laatimaan, pitäisi vähän tietää asioista...
Oliko tuo alkuperäisen kysyjän teksti sitten sanatarkasti se kysymys? Kieltämättä lukiofysiikassa ja vastaavissa yleensä tehdään oletuksia, jotka pitää aavistaa. Siis ko. tapauksessa, että hyötytyötä ovat juuri veden potentiaali- ja liike-energia sekä hyötysuhde lasketaan sen ja sähkötehon suhteesta.
Tuo hyötysuhteen määritelmä riippuu täysin siitä mikä on tavoite ja mistä sen osasta ollaan kiinnostuneita. - tulivainmieleen
Moniko edes tietää että 2,2 kW:n oikosulkumoottorilla tuo nimellisteho 2,2 kW on nimenomaan akselilta saatava mekaaninen teho. Sähköverkosta moottori ottaa sitten enemmän tehoa koska hyötysuhde on alle yhden.
- sekinvielä
Arvausta sähkötehoksi voi parantaa kun katsoo moottorin kilvestä mikä on ilmoitettu cos(fii).
- Niiin
tulivainmieleen kirjoitti:
Moniko edes tietää että 2,2 kW:n oikosulkumoottorilla tuo nimellisteho 2,2 kW on nimenomaan akselilta saatava mekaaninen teho. Sähköverkosta moottori ottaa sitten enemmän tehoa koska hyötysuhde on alle yhden.
"Sähköverkosta moottori ottaa sitten enemmän tehoa koska hyötysuhde on alle yhden."
Pumppu ottaa sähköverkosta 2,2kW:n tehon. Ei yhtää enempää eikä vähempää. - Minullakintulimieleen
tulivainmieleen kirjoitti:
Moniko edes tietää että 2,2 kW:n oikosulkumoottorilla tuo nimellisteho 2,2 kW on nimenomaan akselilta saatava mekaaninen teho. Sähköverkosta moottori ottaa sitten enemmän tehoa koska hyötysuhde on alle yhden.
Tuli vain mieleen, että kannattaisi ensin lukea se teksti, jota kommentoi. Silloin kommentti saattaisi osua paremmin paikoilleen.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Persuilla ja Saksi-Riikalla meni sitten pornon levittämiseksi koko touhu.
Onko kenellekään yllätys?1852048Hei A, osaatko
sanoa, miksi olet ihan yhtäkkiä ilmestynyt kaveriehdotuksiini Facebookissa? Mitähän kaikkea Facebook tietää mitä minä en531952Synnittömänä syntyminen
Helluntailaisperäisillä lahkoilla on Raamatunvastainen harhausko että ihminen syntyy synnittömänä.1351588Euroviisut fiasko, Suomen kautta aikain typerin esitys, jumbosija odottaa. Olisi pitänyt boikotoida!
Tämän vuoden euroviisut on monella tapaa täydellinen fiasko. Ensinnäkin kaikkien itseään kunnioittavien eurooppalaisten1481558Mitä tämä tarkoittaa,
että näkyy vain viimevuotisia? Kirjoitin muutama tunti sitten viestin, onko se häipynyt avaruuteen?411324Nukkumisiin sitten
Käsittelen asiaa tavallani ja toiveissa on vielä että tästä pääsee hyppäämään ylitse. Kaikenlaisia tunteita on läpikäyny41217Muistatko komeroinnin?
Taannoin joskus kirjoitin aloituksen tänne komeroinnista eli hikikomoreista; syrjäytyneistä nuorista ihmisistä. Ehkä asu481185Naisten tyypilliset...
Naiset ei varmaan ymmärrä itse miten karmealle heidän tavara haisee. Miehet säälistä nuolevat joskus, yleensä humalassa111184Tuollainen kommentti sitten purjehduspalstalla
"Naisen pillu se vasta Bermudan kolmio on. Sinne kun lähdet soutelemaan niin kohta katoaa sekä elämänilo että rahat"31138Syö kohtuudella niin et liho.
Syömällä aina kohtuudella voi jopa laihtua.On paljon laihoja jotka ei harrasta yhtään liikuntaa. Laihuuden salaisuus on111137