Diskusjonsoppgaver - termofysikkens 2.lov ..?

[RKT]

Hei! Jeg driver da fortsatt med termofysikklesing og trenger litt hjelp her...

termofysikkens 2.lov sier at energikvaliteten synker når man bruker opp energi og spørsmålene nedenfor skal jeg svare på i forhold til denne loven...

1) I England bruker man gass till oppvarming av hus og koking/steking av mat. I Norge bruker man strøm til dette. I hvilket tilfelle forvaltes energien på best mulig måte? Begrunn ut i fra termofys. 2.lov. Se bort fra CO2 problematikken.

2) Hva er den mest fornuftige bruken av elektrisk energi i et samfunn ut fra fysikkens småsted. Gi eksempler og begrunn ut fra termofys. 2.lov.

3) Man kan mene at man i Norge bruker den kjemiske energien i bensin, og den elektriske energien i strøm fundamentalt feil. Hvorfor?

4) Toyota prius er en hybridbil med både forbrenningsmotor og elektrisk motor. Man kan lade opp batteriene ved bruk av forbrenningsmotoren. Vurder denne energibruken som fysiker.

Problemet er at jeg ikke helt skjønner sammenhengen med disse eksemplene(oppgavene) og termofys. 2.lov, skjønner ikke helt hvordan jeg skal bruke loven til å forklare dette.

Jo, jeg skjønner at det er viktig at vi sparer på den høyverdige energien, fordi den har høyest energikvalitet(og er det den som er ikke-fornybar?). Og at det er viktig å ikke bruke høyverdig energi til lavverdig-energi-formål, fordi da sløser vi bort mye energi(dårlig for miljøet osv). Men greia er hvordan sette dette i en sammenheng, jeg får det ikke helt til!

F.eks hvis en oppg er slik: "Du har en litt våt finger og rører i et strykejern kjapt og brenner deg ikke. Hvorfor brenner du deg ikke og hvorfor er det mulig å ta i et varmt strykejern lengre med en vått finger og ikke en tørr?"
Slike oppgaver sliter jeg med å finne svaret på, fordi jeg ikke skjønner helt hvordan jeg skal se på dette i forhold til termofysikken...:S

Ble mye jeg lurte på her, og dette er jo fysikk, men håper fortsatt på hjelp slik at jeg kan klare disse type oppgavene!

[RKT]

Er det ingen som har noe å bidra med her? :/

[Mongoose]

Hei! Jeg driver da fortsatt med termofysikklesing og trenger litt hjelp her...

termofysikkens 2.lov sier at energikvaliteten synker når man bruker opp energi og spørsmålene nedenfor skal jeg svare på i forhold til denne loven...

1) I England bruker man gass till oppvarming av hus og koking/steking av mat. I Norge bruker man strøm til dette. I hvilket tilfelle forvaltes energien på best mulig måte? Begrunn ut i fra termofys. 2.lov. Se bort fra CO2 problematikken.

Det er jo ut ifra den andre loven, klart at det er best forvaltning å bruke den laveste formen for energi til oppvarming, da høyverdi energi som strøm er overkill, Norge har denne tradisjonen ene og alene grunnet tilgang på en overflod av strøm. noe som nå er i endring.

rakk bare denne nå, og på ingen måte utfyllende....prøve å komme tilbake til noe mer konkret senere.....

2) Hva er den mest fornuftige bruken av elektrisk energi i et samfunn ut fra fysikkens småsted. Gi eksempler og begrunn ut fra termofys. 2.lov.

3) Man kan mene at man i Norge bruker den kjemiske energien i bensin, og den elektriske energien i strøm fundamentalt feil. Hvorfor?

4) Toyota prius er en hybridbil med både forbrenningsmotor og elektrisk motor. Man kan lade opp batteriene ved bruk av forbrenningsmotoren. Vurder denne energibruken som fysiker.

Problemet er at jeg ikke helt skjønner sammenhengen med disse eksemplene(oppgavene) og termofys. 2.lov, skjønner ikke helt hvordan jeg skal bruke loven til å forklare dette.

Jo, jeg skjønner at det er viktig at vi sparer på den høyverdige energien, fordi den har høyest energikvalitet(og er det den som er ikke-fornybar?). Og at det er viktig å ikke bruke høyverdig energi til lavverdig-energi-formål, fordi da sløser vi bort mye energi(dårlig for miljøet osv). Men greia er hvordan sette dette i en sammenheng, jeg får det ikke helt til!

F.eks hvis en oppg er slik: "Du har en litt våt finger og rører i et strykejern kjapt og brenner deg ikke. Hvorfor brenner du deg ikke og hvorfor er det mulig å ta i et varmt strykejern lengre med en vått finger og ikke en tørr?"
Slike oppgaver sliter jeg med å finne svaret på, fordi jeg ikke skjønner helt hvordan jeg skal se på dette i forhold til termofysikken...:S

Ble mye jeg lurte på her, og dette er jo fysikk, men håper fortsatt på hjelp slik at jeg kan klare disse type oppgavene!

[RKT]

Takk for at du svarte noe! Ja, det var det jeg tenkte på oppgave 1 også egentlig.

Og 2'ern er vel noe av det samme? Elektrisk energi er høyverdig, så derfor bør man spare på den - det er vel det som er fornuftig. Heller for å bruke høyverdig energi til ting som oppvarming og sånt, kan jo gass og sånn brukes til det(det er lavverdig - man sparer da på høyverdig). Så spare på elektrisk energi, og kun bruke det der det må brukes og ikke finnes noen andre løsninger(lavverdige former).

Men er det slik at høyverdig energi forurenser miljøet mer enn lavverdig, eller motsatt? Er f.eks. mye bruk av elektrisk energi skadelig for miljøet?

De to andre(siste) er jeg derimot usikker på, vet egentlig ikke så mye om energibruk og slikt ..

Svar tas fortsatt godt imot!

[bartleif]

1) I England bruker man gass till oppvarming av hus og koking/steking av mat. I Norge bruker man strøm til dette. I hvilket tilfelle forvaltes energien på best mulig måte? Begrunn ut i fra termofys. 2.lov. Se bort fra CO2 problematikken.

Når energi brukes, synker den totale energikvaliteten.
Gass som brennes slipper løs termisk energi som ikke kan utføre noe arbeid i seg selv, men kan skape konveksjon (koking) som kan utføre et arbeid. Denne energien kommer av at den totale bindingsenergien i molekylene går ned.
Vann som skaper strøm er mekanisk energi som omformes til elektrisk energi og kan brukes til både arbeid og oppvarming. Derfor er det mest forsvarlig å bruke gass til oppvarming. Gassenergien brukes mer direkte, mens den elektriske energien skulle helst vært brukt i flere steg.

Kommentar til sprøsmålet ditt.
Miljøvennligheten kommer an på hvor man får den elektriske energien fra. Elektrisk energi lages vha. av induksjon. En eller flere ledersløyfer roterer i et magnetfelt, og blir drevet av en turbin. Turbinen kan bli drevet av mekanisk energi, som ved vannmasser som beveger den. Men kan også roteres vha. av gasstrykk ved fordampning eller konveksjon ved oppvarming. Da kan energien komme fra både fossile brennstoffer og kjerneenergi.

Så energien kan derfor være akkurat like lite miljøvennlig som å fyre med gass, men fortsatt gjenstår det faktum at å bruke elektrisk energi til oppvarming ikke er like bra som å varme med gass uansett kilde.

2) Hva er den mest fornuftige bruken av elektrisk energi i et samfunn ut fra fysikkens småsted. Gi eksempler og begrunn ut fra termofys. 2.lov.

Bruke den elektriske energien til å utføre arbeid, og deretter bruke varmen arbeidet skaper til å varme opp hjemmene våre. Spillvarme fra industri, varme fra biologisk nedbrytbare stoffer osv. Grunnen er at energien da blir brukt i steg, og ikke direkte fra høyverdig til lavverdig energi

3) Man kan mene at man i Norge bruker den kjemiske energien i bensin, og den elektriske energien i strøm fundamentalt feil. Hvorfor?

Den kjemiske energien i bensin er egentlig ikke egnet til å utføre et arbeid. Virkningsgraden i forbrenningsmotorer varierer, men for bensin er den mellom 20-30%. Arbeidet kommer av at varme gasser utvider seg når de har mulighet til det, og driver stemplene i bilen.
Den elektriske energien som kommer fra vannmagasinene våre skulle heller vært brukt som forklart i oppg.2. Og hvis den hadde vært brukt i biler, hadde virkningsgraden vært mye høyere enn med bensin.

4) Toyota prius er en hybridbil med både forbrenningsmotor og elektrisk motor. Man kan lade opp batteriene ved bruk av forbrenningsmotoren. Vurder denne energibruken som fysiker.

Fornuftig bruk. Energien som frigjøres brukes til å drive motoren, mens deler av overskuddsenergien brukes til å lade batteriene. Om det skjer vha. peliterelement eller hva vet jeg ikke. Batteriene lades visst opp når bilen bremser også, så det er enda en fordel. Når bilen står i ro, slår forbrenningsmotoren seg av.

[Mongoose]

Da stiller jeg meg bak forrige innlegg.

var lite å tilføye av det jeg kunne bidra med der
og antar du fikk plenty tilbakemelding som hjelper deg videre....

lykke til forresten..sitter i oppstarten av samme fag selv nå..spennende egentlig....

[RKT]

Bartleif tusen takk, det der hjalp mye!

Bare en ting(sorry for at jeg lurer på så mye;P) :
Det er galt å gå direkte fra høyverdig til lavverdige energiformer fordi det da muligens er mye energitap(?), så det er klokere å gjøre dette ved å gå gjennom mange trinn fordi da slipper du det energitapet fordi det bearbeides ordentlig, i flere trinn, eller?

Og i fysikken er det en selvfølge at man vet hvordan man går fra en energiform til en lavere energiform(hvilke trinn og sånt), fordi det står det ikke noe særlig om i boka, så hvordan skal jeg vite sånt da? Fordi for å svare på slike spm(de fire jeg skrev), så ser det ut som om de regner med at man vet hva som er hensiktsmessig energiforbruk og ikke, og hvilke trinn jeg må gjennom og slikt? Desverre vet jeg ikke så mye om slikt...

Men takk for all hjelpen dere! ; )