Question

1. Napięcie błyskawicy - 100000000V, natężenie prądu - 10000A, ładunek przenoszony przez błyskawicę - 20C. Oblicz:
a) Moc błyskawicy
b) Pracę przez nią wykonaną. Oblicz pracę w kWh oraz ile wyniósłby rachunek za zużytą energię elektryczną wystawiony takiej błyskawicy przez zakład energetyczny.
c) Piorun uderzył w basen o wymiarach 10m x 4m x 1.5m. O ile stopni podniesie się temperatura wody w basenie, jeżeli przyjmiemy, że połowa energii błyskawicy została zużyta na rozgrzanie wody?
Czy jest to dobry sposób na ogrzanie wody w basenie?

proszę o pomoc!

Answer 1

A)
P=U•I
P=100000000V•10000A
P=1000000000000W
b)
W=U•I•t

t=q/I
t=20C/10000A
t=0.002s

W=100000000V•10000A•0.002s
W=2000000000J

Answer 2

U = 1 00000000 V
I = 10000 A
Q = 20 C
a. P = ?
P = U*I
P = 100000000 V *10000 A = 1 000000 000000 W = 10^12 W
b. W = ?
U = W/Q
U * Q = W
W = 100000000 V * 20 C = 2 000000000 J = 2 *10 ^9 J
[V*C] = [V * A *s] = [J]
[V*A] = [W}
praca w watosekundach = 2 *10 ^9 W *1 s ; 1 h = 3600 s
obliczam w Wh = 2*10 ^9 *3600 s = 7200 *10 ^9 Wh = 7200 *10 ^6 kWh
1 kwh kosztuje w przybliżeniu 0,4 zł to w ciągu godziny zapłacimy: 7200*10^6 kWh *0.4 zł = 2880 *10^6 zł, straszne?!
c. obl. masę wody w basenie
cw = 4200 J/kg
delta T *c
V = 10m*4m*1,5m= 60 m^3
d = 1000 kg/m^3
m = ?
d = m/V
m = d*V
m = 1000 kg/m^3* 60 m^3
m = 60000 kg
Q = m *Cw *delta T
Q = W /2 = 2 *10 ^9J/2 = 10^9 J
delta T = Q / m*cw
delta T = 1000000000 J/60000 kg *400 J/kg*C
delta T = ....... C