Hopp til innhald
Forsøk

Forsøk: Varmefaktor i ei varmepumpe

I denne øvinga skal de bruke ei demonstrasjonsvarmepumpe som hentar varme frå eit begerglas med vatn og gir frå seg varme til eit anna begerglas med vatn.
Fire gutter undersøker ein varmepumpemodell. Foto.
Bilete: Kristin Bøhle / CC BY-SA 4.0

Utstyr

  • Energimålar på eit bord. Foto.
    Bilete: Thomas Bedin / CC BY-SA 4.0

    demonstrasjonsvarmepumpe

  • 2 store begerglas
  • 2 termometer
  • energimålar (ein får kjøpt rimelege utgåver i butikkar som sel hobbyelektronikk)
  • 2 magnetrørarar

Framgangsmåte

  1. Gjer dykk kjende med varmepumpa. Ver sikker på at de finn att dei ulike komponentane i varmepumpekrinsen.
  2. Veg begerglasa og noter massane i måleskjemaet på siste side.
  3. Fyll begerglasa med ein passeleg mengde vatn. Vatnet skal dekkje spiralane, men samtidig skal ikkje begerglasa bli heilt fulle.
  4. Veg begerglasa med vatn og noter massane.
  5. Set begerglasa på plass under spiralane.
  6. Set magnetrørarar under begerglasa.
  7. Mål temperaturen i begge begerglasa.
  8. Start varmepumpa samtidig som de startar stoppeklokka.
  9. Start magnetrørarane.
  10. For kvart minutt i 5 minutt noterer de: Temperaturen i begge begerglasa og den elektriske effekten (W) som kompressoren brukar.
  11. Stopp varmepumpa etter 5 minutt.

Resultat og målingar

målingar før start

Målingar

Kondensator (innedelen)

Fordampar (utedelen)

Massen til begerglaset

kg

kg

Massen til begerglaset med vatn

kg

kg

Massen til kun vatn

kg

kg

Starttemperatur

oC

oC

temperatur i vatnet

Tid etter start

Temperatur (oC) ved kondensator

Temperatur (oC) ved fordampar

1 minutt

2 minutt

3 minutt

4 minutt

5 minutt

Temperaturendring

Effekt tilført kompressoren

Tid etter start

Effekt (W)

1 minutt

2 minutt

3 minutt

4 minutt

5 minutt

Gjennomsnitt

Utrekningar

  1. Kor mykje varme er tilført vatnet på kondensatorsida? Set inn massen til vatnet og temperaturendringa på kondensatorsida i dette uttrykket, og rekn ut kor mykje energi som blei tilført vatnet:Energi tilført vatnet=4,18 kJkg·°C·_______kg·_______°C
  2. Kor mykje elektrisk energi brukte kompressoren? Set inn effekten som kompressoren har tilført vatnet, i dette utrykket. Rekn ut kor mykje energi kompressoren har forbrukt:Energi forbrukt av kompressoren=___Js(W)·5·60s=____J=____kJ
  3. Kva er varmefaktoren for denne varmepumpa? Rekn ut varmefaktoren til varmepumpa ved å bruke svara frå punkt 1 og 2 over:Varmefaktor=Energi tilført vatnetEnergi forbrukt av kompressor=_______kJ_______kJ=______

Konklusjon og diskusjon

  1. Varmefaktoren (COP) i varmepumper vi har heime, er gjerne mellom 3 og 5. Samanlikn dette med varmefaktoren for denne demonstrasjonsmodellen.
  2. Diskutér moglege forklaringar på eventuelle skilnader.
  3. Kva for forbetringar kan vi gjere på demonstrasjons-varmepumpa?
  4. Gjer nye målingar etter at de har gjort forbetringar på varmepumpa. Kor stort utslag gav tiltaka?