1.4 Övningar
FörberedandeFysik
| (4 mellanliggande versioner visas inte.) | |||
| Rad 8: | Rad 8: | ||
===Övning 1.4:1=== | ===Övning 1.4:1=== | ||
<div class="ovning"> | <div class="ovning"> | ||
| - | En person som arbetar hårt kan avge 100 W mekanisk effekt under 8 timmar per dygn. I Sverige är vi 9 miljoner innevånare som använder (”förbrukar”) 600 TWh per år. Hur många gånger mer energi använder samhället än vad våra kroppar kan producera? <math>1 TWh = 10^{12} Wh</math>. Räkna '''approximativt''' i Joule. Ledning 1 Ws = 1 J. | + | En person som arbetar hårt kan avge <math>100 \,\mathrm{W}</math> mekanisk effekt under 8 timmar per dygn. I Sverige är vi 9 miljoner innevånare som använder (”förbrukar”) <math>600 \,\mathrm{TWh}</math> per år. Hur många gånger mer energi använder samhället än vad våra kroppar kan producera? <math>1 \,\mathrm{TWh} = 10^{12} \,\mathrm{Wh}</math>. Räkna '''approximativt''' i Joule. Ledning <math>1 \,\mathrm{Ws} = 1 \,\mathrm{J}</math>. |
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:1|Lösning |Lösning 1.4:1}} | </div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:1|Lösning |Lösning 1.4:1}} | ||
| Rad 14: | Rad 14: | ||
===Övning 1.4:2=== | ===Övning 1.4:2=== | ||
<div class="ovning"> | <div class="ovning"> | ||
| - | Enligt Einsteins berömda formel <math>E=mc^2_{ljus}</math> kan massa omvandlas till energi. I Sveriges kärnkraftverk produceras 200 TWh värme per år. Hur mycket minskar bränslets massa per år ?<br\> Ljushastigheten <math>c_{ljus}= 3\cdot 10^8 m/s</math>.<br\> | + | Enligt Einsteins berömda formel <math>E=mc^2_{\mathrm{ljus}}</math> kan massa omvandlas till energi. I Sveriges kärnkraftverk produceras <math>200 \,\mathrm{TWh}</math> värme per år. Hur mycket minskar bränslets massa per år ?<br\> Ljushastigheten <math>c_{\mathrm{ljus}}= 3\cdot 10^8 \,\mathrm{m/s}</math>.<br\> |
| - | <math>1 TWh = 10^{12} Wh</math>. | + | <math>1 \,\mathrm{TWh} = 10^{12} \,\mathrm{Wh}</math>. |
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:2|Lösning |Lösning 1.4:2}} | </div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:2|Lösning |Lösning 1.4:2}} | ||
| Rad 21: | Rad 21: | ||
===Övning 1.4:3=== | ===Övning 1.4:3=== | ||
<div class="ovning"> | <div class="ovning"> | ||
| - | Ett typiskt vindkraftverk är på 3 MW och producerar elenergi under 2500 timmar per år. En typisk reaktor är på 1 GW och producerar elenergi under 6000 timmar per år. Hur många vindkraftverk behövs för att producera lika mycket elenergi som en kärnkraftsreaktor | + | Ett typiskt vindkraftverk är på 3 MW och producerar elenergi under 2500 timmar per år. En typisk reaktor är på 1 GW och producerar elenergi under 6000 timmar per år. Hur många vindkraftverk behövs för att producera lika mycket elenergi som en kärnkraftsreaktor? Räkna i Joule. |
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:3|Lösning |Lösning 1.4:3}} | </div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:3|Lösning |Lösning 1.4:3}} | ||
| Rad 28: | Rad 28: | ||
===Övning 1.4:4=== | ===Övning 1.4:4=== | ||
<div class="ovning"> | <div class="ovning"> | ||
| + | Man skulle vilja ersätta världens samlade fossilkraft (all kol, olja och naturgas) med en stor solanläggning i Sahara. Den ska absorbera lika mycket värme som all förbränning nu alstrar. Hur stor skulle den bli i sida om den utfördes kvadratisk? Räkna med följande data:<br\> | ||
| + | |||
| + | <center> | ||
| + | {|class="wikitable" border="1" | ||
| + | !Världens primärenergianvändning | ||
| + | !Mtoe | ||
| + | |- | ||
| + | |Kol | ||
| + | |2342 | ||
| + | |- | ||
| + | |Olja | ||
| + | |3507 | ||
| + | |- | ||
| + | |Naturgas | ||
| + | |2122 | ||
| + | |- | ||
| + | |Kärnbränsle | ||
| + | |692 | ||
| + | |- | ||
| + | |Vattenkraft | ||
| + | |221 | ||
| + | |- | ||
| + | |Förnybara energikällor | ||
| + | |1145 | ||
| + | |- | ||
| + | |'''Summa''' | ||
| + | |'''10029''' | ||
| + | |}</center> | ||
| + | |||
| + | <math>1 \,\mathrm{Mtoe} = 41,87\cdot 10^{15} \,\mathrm{J}</math> (miljon ton oljeekvivalenter) | ||
| + | |||
| + | Solarkonstanten är <math>1,39 \,\mathrm{kW/m^2}</math>, varav 40% absorberas i atmosfären. Verkningsgraden för själva solfångarna är 30% av den infallande solstrålningen. Den tid som solen kan upptas effektivt är 2600 timmar per år i Sahara. | ||
| + | |||
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:4|Lösning |Lösning 1.4:4}} | </div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 1.4:4|Lösning |Lösning 1.4:4}} | ||
Nuvarande version
| Teori | Övningar |
Övning 1.4:1
En person som arbetar hårt kan avge \displaystyle 100 \,\mathrm{W} mekanisk effekt under 8 timmar per dygn. I Sverige är vi 9 miljoner innevånare som använder (”förbrukar”) \displaystyle 600 \,\mathrm{TWh} per år. Hur många gånger mer energi använder samhället än vad våra kroppar kan producera? \displaystyle 1 \,\mathrm{TWh} = 10^{12} \,\mathrm{Wh}. Räkna approximativt i Joule. Ledning \displaystyle 1 \,\mathrm{Ws} = 1 \,\mathrm{J}.
Hämtar...
Övning 1.4:2
Enligt Einsteins berömda formel \displaystyle E=mc^2_{\mathrm{ljus}} kan massa omvandlas till energi. I Sveriges kärnkraftverk produceras \displaystyle 200 \,\mathrm{TWh} värme per år. Hur mycket minskar bränslets massa per år ?
Ljushastigheten \displaystyle c_{\mathrm{ljus}}= 3\cdot 10^8 \,\mathrm{m/s}.
\displaystyle 1 \,\mathrm{TWh} = 10^{12} \,\mathrm{Wh}.
Övning 1.4:3
Ett typiskt vindkraftverk är på 3 MW och producerar elenergi under 2500 timmar per år. En typisk reaktor är på 1 GW och producerar elenergi under 6000 timmar per år. Hur många vindkraftverk behövs för att producera lika mycket elenergi som en kärnkraftsreaktor? Räkna i Joule.
Övning 1.4:4
Man skulle vilja ersätta världens samlade fossilkraft (all kol, olja och naturgas) med en stor solanläggning i Sahara. Den ska absorbera lika mycket värme som all förbränning nu alstrar. Hur stor skulle den bli i sida om den utfördes kvadratisk? Räkna med följande data:
| Världens primärenergianvändning | Mtoe |
|---|---|
| Kol | 2342 |
| Olja | 3507 |
| Naturgas | 2122 |
| Kärnbränsle | 692 |
| Vattenkraft | 221 |
| Förnybara energikällor | 1145 |
| Summa | 10029 |
\displaystyle 1 \,\mathrm{Mtoe} = 41,87\cdot 10^{15} \,\mathrm{J} (miljon ton oljeekvivalenter)
Solarkonstanten är \displaystyle 1,39 \,\mathrm{kW/m^2}, varav 40% absorberas i atmosfären. Verkningsgraden för själva solfångarna är 30% av den infallande solstrålningen. Den tid som solen kan upptas effektivt är 2600 timmar per år i Sahara.
