Løbeturen
(energi, indre energi, kemisk energi, faseovergange, kinetisk energi, potentiel energi)
En gymnasieelev løber en vinterdag 5 km på 23 minutter. Undervejs omdanner han energi med effekten 540 W (det er hårdt arbejde at løbe….).
a) Hvilken gennemsnitsfart har eleven under løbeturen?
b) Hvor meget energi omdanner han på løbeturen?
c) Nævn de energiformer, han omdanner energi mellem.
For ikke at komme i energiunderskud beslutter eleven at spise noget chokolade. Chokolade har brændværdien 23 MJ/kg, og dens specifikke varmekapacitet er 3,2 ∙ 103 J/kgo C.
d) Hvor meget chokolade skal han spise for at dække energiomsætningen (den energi han omdanner på løbeturen)?
e) Hvor meget energi skal han tilføre chokoladen for at opvarme den (i munden) fra lommetemperatur på 2o C til kropstemperatur?
Undervejs løber han gennem en skov med grene. En af grenene hænger så lavt, at han beslutter at hoppe over den frem for at kravle under den.
Grenen hænger i 76 cm’s højde, og eleven har massen 65 kg. For at komme over grenen skal eleven løfte kroppens midtpunkt 35 cm.
f) Hvor stor tilvækst i potentiel energi skal eleven have for at komme over grenen?
g) Hvilken lodret fart vil han da lande med?
h) Overvej, om det er den samme fart, han skal sætte af med.
Da eleven kommer hjem, er han gennemblødt af sved. Han vejer sin trøje og konstaterer, at vandet i den har massen 134 g, hvorefter han hænger den til tørre.
i) Hvor meget energi skal omgivelserne tilføre trøjen for at fordampe vandet i den?
