Question

Zgodnie z I zasadą termodynamiki energia wewnętrzną ciała, możemy zmienić albo dostarczajac ciepła, albo wykonujac nad tym ciałem prace.

a) z wys. 10m spadła na ziemię miedziana kula o masie 2kg. O ile zwiększyła się temperaturakuli w wyniku wypadku.
Zakładamy, że cała energia kuli została zurzyta na przyrost jej energii wewnetrznej.
Ciepło właściwe miedzi c=385 [J/kg*K]

b) Z jakiej wysokości należy zrzucić kawałek lodu o temperaturze -10 [°C], aby w wyniku upadku uległ całkowitemu stopnieniu.
Ciepło topnienia lodu L=3,35 * 10⁵ [J/kg]
Ciepło właściwe lodu wynosi cw=2100 [J/kg*°C]
W zadaniu pomiń opory ruchu.

c) Ile energii trzeba dostarczyć, aby ogrzać pokój o wymiarach 6m x 5m x 4m
od temperatury 10 [°C] do 22 [°C].
Ciepło właściwe powietrza cp=1008 [J/kg*K]
a gestość powietrza q=1,185 [kg/m3]

Answer 1

A)
h=10m
g=10m/s²
m=2kg

Ep=W
Ep=m*g*h

Ep=10m*10m/s²*2kg=200J

Q=200J
m=2kg
c=385J/kg*°C

C=Q/m*ΔT
ΔT=Q/c*m

ΔT=200J/2kg*385J/kg*°C=200J/770J/°C=0,25°C

b)Nie podałeś masy tego kawałka, bez niej nie można obliczyć.

c)V=a*b*c
V=6m*5m*4m=120m³

ρ=m/V
m=ρ*V

m=120m³*1,185kg/m³=142,2kg
ΔT=12°C
c=1008 [J/kg*°C]

C=Q/m*ΔT
Q=ΔT*c*m

Q=1008 [J/kg*°C]*12°C*142,2kg=1 720 051,2 J ≈ 1,720 051MJ