UMEÅ UNIVERSITET
Tillämpad Fysik och Elektronik
Robert Eklund
Umeå den 23/9 2015
DELTENTAMEN
Inledande ingenjörskurs CE
Moment Experimentell metodik
Tid: FRE 25/9 - 2015 kl 9.00 – 11.00
Hjälpmedel: 1. Kurslitteratur Pärm
2. Valfri formelsamling tex. Physics handbook
3. Miniräknare
För godkänt krävs minst 4 poäng. Max poäng är 10p
1
Vilket av följande angivna värden på effekt är störst?
35 kW
40 hästkrafter (hp)
100 MJ/h: (100/3.6 kW)
2
Du har gjort en kemisk analys av en halt (g/liter). Analysen upprepades sex
gånger för att kontrollera repeterbarheten.
a. Beräkna medelvärde, standardavvikelse och medelfel för resultatdata från din
analysserie. Presentera ditt resultat medelvärde med medelfel på ett korrekt sätt:
133.0 134.5
131.5 128.0
128.5, 130.5
Svar: x(medel) = 131
= 2.53 Medelfel = 1.03 och alltså 131(1)
b. Beräkna ett 95% konfidensintervall för serien..
tp =(för f = 5) = 2.57 ger alltså
[131-1.03*2.57; 131-1.03*2.57] eller [128.4; 133.6]
1p
3
En termostapel nyttjas för att bestämma temperaturen hos en lampas glödtråd.
Vid ett försök med upprepade mätningar uppskattade man temperaturen till
2000 (40) k. Wolframs emmisivitet kan sättas till 0.99. Glödtrådens area
uppskattades till 5,8 (5) .10-5 m2. Beräkna lampans effekt och medelfel i effekt.
Effekten ges av Stefan-Bolzmanns lag:
P = ..A.T4 (W)
där
= emmisivitet (-)
= 5.67.10-8 (W/(m2.K4)
A = Glödtrådens yta (m2)
T = Glödtrådens temperatur (K)
3p
Insättning ger
P = 52,1 W
sA = 5 10-6 m2
sT = 40 K
Gauss approximation:
Sz
m
[(
i 1
dz 2 2
) s xi ]
dxi
=
Med våra variebler
= SP =
(
dP 2
dP
) sT ( ) 2 s A
dT
dA
Derivera map. T resp A
dP/dT = = 4 ..A.T3 = 8,56 10-2
dP/dA = = .. T4
= 6,91 105
1,83E+01
11,93105189
Ger med insatta värden att
SP = 6.03
Svar: 52(6) W:
4
Linjärisera uttrycket:
1p
y 2 a b ln( x)
Y = y2
X = ln( x)
5
I en tabell för kylmediet R134a (Cengel&Boles, Applied Thermodynamics) är
sammanhörande värden på temperatur och entalpi listade.
Beräkna med hjälp av minsta kvadrat metoden ett värde på cp för R134a i
intervallet (20-80)°C ur följande data:
T (°C)
20
40
60
80
h (kJ/kg)
79.32
108.26
139.36
174.24
Utgå från ekvationen:
h=h0+cp.T
Med formler för minsta kvadratmetoden blir q = 1.58, behöver tex. xmedel = 50
b. Beräkna även ett värde på entalpin vid T=0°C; h0
Ur ekv. för p (dvs T = 0) fås p = 46 = h(0) med enheten kJ7kg
3p
