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
3427
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
- 713250
- 2012842
- 222658
- 492618
- 202486
Kuule rakas...
Kerrohan minulle lempivärisi niin osaan jatkaa yhtä projektia? Arvaan jo melkein kyllä toki. Olethan sinä aina niin tyyl412335Miten hitsissä ulosoton asiakas?
On tää maailma kumma, tässä haisee suuri kusetus ja ennennäkemättömän törkeä *huijaus*! Miten to.monen kieroilu on edez2101793Törmättiin tänään
enkä taaskaan osannut reagoida fiksusti. Menen aina lukkoon. Yksi asia on varma: tunteeni sinua kohtaan ovat edelleen v241737- 371610
- 181456