Question

1.stalowy klocek o masie 10kg miał prędkość początkową 20m/s. Oblicz i ile zmieni się energia wewnętrzna układu klocek, podłoga, po jego całkowitym wyhamowaniu.
2. Do wody o objętości 4l i temperaturze 20 stopni celcjusza dolano 2l wody o temperaturze 80 stopni C. Oblicz temperaturę końcową wody. ciepło właściwe wody cw = 4200 J/kg * K, gęstośc wody 1000 kg/m sześciennych.
3. Oblicz czas potrzebny do zagotowania 1l wody o temperaturze początkowej 20 stopni C, jeżeli użyto grzałki elektrycznej o mocy 3000 W. Ciepło właściwe wody cw = 4200 J/kg*K, gęstość wody 1000 kg/m sześciennych (3).
4. Przelicz temperaturę 75 stopni C, na Fahrenheity i Kelwiny.

Answer 1

1. Jeżeli założymy, że układ klocek podłoga jest izolowany i nie ma wymiany energii z otoczeniem wtedy energia układu nie zmieniła się.
2. Q₁+Q₂=0
m₁= 4kg
m₂=2kg
T₁=20°C
T₂=80°C
m₁*c₁*(T₃-T₁)+m₂*c₁*(T₃-T₂)=0
m₁*c₁*T₃-m₁*c₁*T₁+m₂*c₁*T₃-m₂*c₁*T₂=0
m₁*c₁*T₃+m₂*c₁*T₃=m₁*c₁*T₁+m₂*c₁*T₂
T₃=(m₁*c₁*T₁+m₂*c₁*T₂)/(m₁*c₁+m₂*c₁)=(m₁*T₁+m₂*T₂)/(m₁+m₂)(4*20+2*80)/(4+2)=40°C
3. Rozumiem, że pomijamy straty energii, sprawność zakładamy 100%.
Q- ciepło potrzebne do zagotowania wody
Q=1kg*4200J/kg°C*(100°C-20°C)=336 000J
P=W/t
W=Q
t=Q/P=336 000J/3000W=112s
4. 75°C=348K 75°C=167°F