(lavet sammen med Daniel og Jakob fra min klasse)

Formål

Formålet med denne undersøgelse var at finde nyttevirkningen af to selvvalgte kogeapparater. Vi valgte at undersøge en dyppekoger og en el-kedel.

Teori

Ved opvarmning af vand vil der næsten altid gå energi til spilde. Når vi skal undersøge dette, bruger vi begrebet nyttevirkning. Det er en betegnelse for, hvor meget af den tilførte energi, der bliver overført til det, vi ønsker at opvarme. For at finde nyttevirkningen (η) skal vi kende den tilførte energi (E_tilført) og den udnyttede energi (E_nytte). E_nytte divideres med E_tilført.

Ved kogning af vand, vil nytteenergien være lige så stor som den energi, vandet har brugt for at nå kogepunktet. For at 1 kilo vand bliver opvarmet 1º c, skal der bruges 4,18 kJ.

Forsøgets udførelse

Udstyr til hvert forsøg: el-kedel/dyppekoger, 1 kg vand, elmåler, termometer og ur

1 kilo vand hældtes i en beholder (el-kedel eller blikkrus), starttemperaturen måltes, og en elmåler blev tilsluttet. Kogeapparatet tændtes, og tid, temperatur og elforbrug måltes under opvarmningen, indtil vandet kogte.

Måleresultater

Udregning for el-kedel

E_tilført: 2,1 kW *198 sek. = 415,80 kJ

E_nytte: 81 º c * 4,18 kJ/º c = 338,58 kJ

η: (338,58 kJ/415,8 kJ) * 100 = 81%

Udregning for dyppekoger

E_tilført: 0,33 kW * 300 sek. = 99 kJ

E_nytte: 22 º c * 4,18 kJ/º c = 91,96 kJ

η: (91,96 kJ/99 kJ) * 100 = 93%

Fejlkilder

        I.     el-kedlens varmelegemer var fyldt med kalk, hvilket kan have resulteret i et unødigt energitab, da det så tager ekstra tid at opvarme vandet.

     II.     ved forsøget med dyppekogeren nåede vandet ikke at koge, altså kan målene have været upræcise; det tager længere tid for vandet at stige de sidste grader op til 100. Dette sker fordi, den del vand, der bliver 100 º c varmt, bliver til damp og forlader el-kedlen. Derved forsvinder meget af varmen altså energien, og bliver brugt til at opvarme luften rundt om. Desuden kræver det mere energi at opvarme vandet, jo koldere det er, da den opnåede temperatur skal opretholdes samtidig med at temperaturen stiger. Det sidste, relativt store, energiforbrug ved kogningen nåede vi altså ikke at måle, og af den grund har vi fået en meget høj nyttevirkningsprocent

  III.     dyppekogeren kunne ikke dyppes helt ned i vandet, hvilket kostede endnu et energitab, idet noget energi så blev sendt direkte ud i luften

  IV.     både dyppekogeren og el-kedlen brugte ekstra energi på at varme beholderen op

     V.     termometeret var upræcist

  VI.     nogle af resultaterne er blevet afrundet, da de indeholdt mange decimaler

VII.     opmålingen af vandet kan have været upræcist, da den blev foretaget med el-kedlens mål og ikke et mere præcist litermål

Diskussion af resultater

Vi havde ikke regnet med den store forskel i nyttevirkningsprocenten for en el-kedel og en dyppekoger, da det er stort set samme apparat, det ene bare uden medfølgende beholder. En afgørende grund til det modsatte resultat kan være, at forsøget med dyppekogeren ikke færdiggjordes (se fejlkilde II).

Konklusion

Ifølge denne undersøgelse er dyppekogerens nyttevirkning højere end el-kedlens. Altså skulle det rent energiøkonomisk være smartest at bruge en dyppekoger.  Dog mener vi som sagt ikke, at der burde være nogen betydelig forskel. De mange fejlkilder taget i betragtning, kan dette meget vel være korrekt.