Studiekompasset.dk Skriftligt fysik STX, A-niveau, Maj 2008
Opgave 1
a
Vi finder den samlede effekt fra værket. Denne er givet ved summen af de to effekter (den
elektriske og varmeeffekten). Vi finder:
P
samlet
= P
el
+ P
varme
= 120MW + 300MW = 420MW
Vi ved at sammenhængen imellem effekt, tid, t, og energi, E er givet ved:
E = ∆t · P
Vi indsætter vores værdier og ser:
E
1år
= (364, 25 · 24 · 60
2
)s · 420 · 10
6
W = 1, 32 · 10
16
J
Altså forlader 1, 32 · 10
16
J hvert år værket til fordel for den islandske befolkning.
b
Vi finder først energien der produceres på et sekund, jvf. sammenhængen imellem imellem
tid, effekt, og energi som sås i forrige delopgave (E = ∆t · P ), og idet vi husker at det kun
er energien til der går til varme vi er interesserede i.
E
1s
= P
varme
· 1s = 300M W · 1s = 300MJ
Vi ved at når et stof med massen m og den specifikke varmekapacitet, c opvarmes ∆T
◦
C
kræver det energi efter nedenstående forskrift:
E
opvarm
= m · c · ∆T
Vi isolerer massen:
E
opvarm
= m · c · ∆T ⇔ m =
E
c · ∆T
vand specifikke varmekapacitet ved opslag findes til 4, 18
kJ
kg·
◦
C
og da vi antager at al
energien der udregnedes i starten af opgaven går til opvarmning af vandet findes massen
der forlader værket på 1 sekund.
m =
300 · 10
6
J
4, 18 · 10
3
J
kg·
◦
C·
· (83
◦
C − 42
◦
C)
= 1, 75 · 10
3
kg
Vand har ved 42
◦
en densitet på 991
kg
m
3
, og dermed finder vi volumenet af vandet:
V =
m
ρ
=
1, 75 · 10
3
kg
991
kg
m
3
= 1, 77m
3
Hvert sekund gennemgår der altså 1,77 m
3
vand i værket.
1