Question

Od razu mówię, że nie musicie zrobić wszystkich 4 zadań ;) zależy mi głównie na 3 ostatnich.

1. Ile ciepła trzeba dostarczyć 10 mg wody o temp 10 stopni aby ogrzać ją do 20 stopni?


2. Ile wynosi cieplny przepływ energii przy ogrzaniu 50 mg wody aby ogrzać ją od 10 stopni do 20 stopni?


3. Podczas stygnięcia żelazka do prasowania o masie 3 kg mającego temp 150 stopni jego energia wewnętrzna zmalała o 140 kJ. Do jakiej temp. ostygło żelazko? Ciepło właściwe substancji żelazka - 460J/kg*stopnień C


4. W mechanicznej kuźni stalowy młot o masie 300 kg spada z wysokości 2m na żelazną odkuwkę o masie 20 kg. O ile wzrośnie przy uderzeniu temperatura młota i odkuwki?

Answer 1

Ad.1.

Q= delta T* m * cw

cw=4200J/Kg * K

m=10mg= 0,00001 kg

Delta T= 10K

Q=4200 *0,00001*10= 0,42J

 

Odp: Trzeba dostarczyc ciepło równe 0,42J.

 

Ad.2.

m=50mg=0,00005 kg

cw=4200J/kg*K

delta t= 10K

Q= 4200* 0,00005*10=2,1J

 

Odp: Przepływ energii jest równy 2,1J.

 

Ad.3.

m=3kg

cw= 460J/kg*K

Q=140 KJ= 140 000 J

T1=150*

T2=?

 

140 000 = 460 * 3 * ( 150-x)

140 000=  1380 (150-x)

101,45 = 150-x

-48,55= -x

x= 48,55

 

Odp:Żelazko ostygło do temperatury 48,55 stopni.

 

Ad.4.

m1 = 300 kg

m2 = 20kg

h = 2m

g = 9,81 m/s^2

C = 452 J/kg*^C

dT = >

Ep = m1*h*g

Ep = Q

m1*g*h = C*(m1 + m2) * dT
dT = m1*g*h/ [ C*(m1+m2) ]

dT = 300* 9,81 * 2/ (452*320) = 0,04^C

 

Odp:Temperatura wzrośnie  o 0,04*C.

 

Answer 2

1.

dane:

m = 10 mg = 0,00001 kg

t1 = 10*C

t2 = 20*C

C = 4200 J/kg*C

szukane:

Q = ?

 

Q = C × m × (t2-t1)

Q = 4200J/kg*C × 0,00001kg × (20*C-10*C) = 0,42 J

Q = 0,42 J

========

2.

dane:

m = 50 mg = 0,00005 kg

t1 = 10*C

t2 = 20*C

C = 4200 J/kg*C

szukane:

Q = ?

 

Q = C × m × (t2-t1)

Q = 4200J/kg*C × x0,00005kg × (20*C-10*C) = 2,1 J

Q = 2,1 J

======

3.

dane:

m = 3 kg

t1 = 150*C

Q = 140 kJ = 140 000 J

C = 460 J/kg*C

szukane:

t2 = ?

 

Żelazko stygnąc oddaje ciepło do otoczenia:

Q = C × m × Δt /:Cm

Δt = Q/Cm

Δt = t1-t2 > 0

t1-t2 = Q/Cm

t2 = t1 - Q/Cm

t2 = 150*C - 140000J/(460J/kg*C×3kg) = 150*C - 101,4*C

t2 ≈ 48,6*C

========

4.

dane:

m1 = 300 kg

m2 = 20 kg

h = 2 m

g = 10 m/s² = 10 N/kg

C = 460 J/kg*C

szukane:

Δt = ?

 

Energia potencjalna równa jest energii wewnętrznej:

Ep = Q

m1 × g × h = (m1+m2) × C × Δt   /:[C(m+m2)]

Δt = m1×g×h/[C(m1+m2)  = 300kg ×10N/kg × 2m/[460J/kg*C×(300kg+20kg)] = 0,04*C

Δt = 0,04*C

========