rendement magnetron
bernice stelde deze vraag op 02 april 2008 om 18:11.Ik ben voor mijn profielwerkstuk bezig met het onderzoeken van het rendement van een magnetron. De resultaten heb ik uitgevoerd door eerst het aantal W te vermenigvuldigen met de tijd. Vervolgens meet ik Q door: mc(delta)T. Vervolgens delen door elkaar maal 100 en je hebt het rendement.
Ik heb gekeken welke invloed het aantal Watt, de opwarmtijd, de massa die verwarmd moet worden en de soort vloeistof heeft op het vermogen. Nu bleek uit mijn resultaten dat het rendement heel laag is bij een mindere massa (dus 50 ml ipv 200 ml). Ik kan niet goed bedenken waarom het rendement nu veel lager is. Bij 800 Watt was de vloeistof zelfs verdampt. Verder wordt er gevraagd wat een interessante vervolgvraag kan zijn of wat misschien de resultaten heeft beinvloed. Heeft iemand hier een idee voor? Misschien heeft de temperatuur van de buitenlucht hier invloed op? Ik heb de temperatuur direct gemeten na het opwarmen maar het bekerglas wel met mijn handen opgepakt? Zal dit veel verschil opleveren in rendement?
Reacties
hoi Bernice,
over het algemeen hanteert een gebruiker de volgende vuistregel bij een magnetron:
'2X zo lang aan als het 2x zo zwaar is'
jij hebt nu geconstateerd dat dit niet zo is bij kleine gewichten. als je een grafiek maakt, geldt dit dan wel voor grote gewichten? dwz krijg je dan wél een rechte lijn? dán zou je de afwijking kunnen proberen te verklaren door uit te rekenen hoeveel energie het kost om de lucht in de magnetron op te warmen. zoek de C op voor extreem vochtige lucht (want er verdampt veel in de magnetron) en bereken de inhoud van de magnetron. dat scheelt al een stuk.
Maar in het algemeen zal een magnetron effectiever zijn bij kleine gewichten (eigenlijk bij kleine volumes), dus eigenlijk zou je grafiek in het begin een rechte moeten zijn en daarná pas een kromming moeten gaan vertonen. dit heeft te maken met hoe warmte zich verspreidt binnen een medium. dit is een raar fenomeen, wat op de universiteit pas wordt uitgelegd (als je een technische studie gaat volgen).
denk maar eens aan een hooiberg die in brand vliegt door zonnestraling, terwijl de buitenkant géén 400 graden is. of waarom je een warme maaltijd eerst moet laten afkoelen voordat je hem als kliekje in de vriezer stopt (vraag maar eens aan je moeder:).
het meest interessante vraagstuk is misschien wel de volgende: het is zo dat als je ijsblokjes maakt van warm water dat ze eerder bevroren zijn dan dat je ze maakt van kraanwater! probeer het maar eens in de vriezer met een stopwatch ernaast. verklaar dat maar eens met q = mcdT! dat kan ook niet, er is meer.
naast de C die jullie kennen (die heet eigenlijk Cv en is voor warmte -opname) bestaat er nl ook een Cp voor warmte afgifte. zoek daar eens op op internet. een zgn joule (of calori) meter is nl dusdanig geisoleerd dat de warmte-afgifte aan de omgeving vrijwel 0 is. maar dat is bij je magnetron niet zo (toch?). vandaar dat je op de middelbare school leert rekenen zonder Cp (met Cv is al lastig genoeg).
bedenk net nog iets bruikbaars voor jullie terwijl ik dit schrijf:
de magnetron straalt aan de buitenkant warmte af (Cp), en die is (volgens mij) bij kleine massa's net zo groot als bij grote massa's. zou je kunnen afschaten hoeveel warmte de magnetron standaard verliest aan de buitenkant bij welk vermogen, dan ben je er!
succes met je profielwerkstuk,
gijs
Dag Bernice,
als ik zo je verhaal lees valt me een zinnetje op:
--//-- Bij 800 Watt was de vloeistof zelfs verdampt. --//--
Voor verdamping van water is een enorme hoop energie nodig. Als je dan alleen je eindtemperatuur gebruikt als criterium voor hoeveel energie die er in je vloeistof is terechtgekomen maak je inderdaad een enorme fout.
Gijs Hagen“
Dán zou je de afwijking kunnen proberen te verklaren door uit te rekenen hoeveel energie het kost om de lucht in de magnetron op te warmen. zoek de C op voor extreem vochtige lucht (want er verdampt veel in de magnetron) en bereken de inhoud van de magnetron. dat scheelt al een stuk.”
Hoe meet je de temperatuursverhoging in de magnetron?“de magnetron straalt aan de buitenkant warmte af (Cp), en die is (volgens mij) bij kleine massa's net zo groot als bij grote massa's. zou je kunnen afschaten hoeveel warmte de magnetron standaard verliest aan de buitenkant bij welk vermogen, dan ben je er!”
Hoe verricht je een dergelijke schatting?
Jan van de Velde
“--//-- Bij 800 Watt was de vloeistof zelfs verdampt. --//--“Voor verdamping van water is een enorme hoop energie nodig. Als je dan alleen je eindtemperatuur gebruikt als criterium voor hoeveel energie die er in je vloeistof is terechtgekomen maak je inderdaad een enorme fout.
Ik begrijp je punt maar ik heb geen idee hoe je de overige hoeveelheid energie (de verdamping) meet.
Jan van de Velde“--//-- Bij 800 Watt was de vloeistof zelfs verdampt. --//--“Voor verdamping van water is een enorme hoop energie nodig. Als je dan alleen je eindtemperatuur gebruikt als criterium voor hoeveel energie die er in je vloeistof is terechtgekomen maak je inderdaad een enorme fout.
Ik begrijp je punt maar ik heb geen idee hoe je de overige hoeveelheid energie (de verdamping) meet.
Och, als je met 50 mL begint en je eindigt met 20 mL is er 30 mL verdampt. Verdampingswarmte van water is bekend.
Slimmer is om met grotere hoeveelheden water te werken, en dat met een dunne folie af te dekken zodat er niks of maar een verwaarloosbare hoeveelheid kán verdampen.
Groet, Jan
Moderator
