Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  2 0

  antekL1 22.4.2011 (21:07)

  1) Siła reakcji F, co do wartości, równa jest F = m*g.
  m - masa ciała, m = 15 kg
  g - przyspieszenie ziemskie, w przybliżeniu g = 10 m/s^2
  Obliczamy: F = 15 * 10 = 150 N (niutonów).
  
  Dlaczego?
  Na skrzynię w dół działa jej ciężar, co do wartości równy właśnie mg.
  Gdyby siła reakcji podłogi - skierowana w górę NIE była co do wartości DOKŁADNIE równa mg, to w pionie działałaby wypadkowa, niezerowa siła. Powodowałaby ona, że skrzynia albo nurkuje pod podłogę, albo wznosi się w górę. Tak się NIE dzieje, bo skrzynia leży spokojnie, stąd równość tych sił.
  
  2, 3 razem.
  Q = c * m * (t2 - t1)
  Q = 4200 * 10 * (100 - 20) = 3,36 * 10^6
  Potrzebne ciepło = 3,36 MJ (megadżuli)
  
  Dlaczego:
  Dostarczone ciepło jest zużywane na podgrzanie wody od 20 do do temperatury 100 stopni (zakładamy, że taka jest temperatura wrzenia wody).
  Wielkość "ciepło właściwe" (o wymiarze J / (kg * C), swoją drogą brak nawiasów w treści zadania) mówi, że potrzeba 4200 dżuli ciepła aby JEDEN kilogram wody podgrzać o JEDEN stopień Celsjusza.
  Masz 10 kg wody, więc aby podgrzać te 10 kg o JEDEN stopień trzeba pomnożyć masę m = 10 kg przez ciepło właściwe, zgoda ?
  m * c = 10 * 4200 = 42000 J.
  Ale to wystarcza na podgrzanie o JEDEN stopień. A nam potrzeba podgrzania o 100 - 20 = 80 stopni.
  Stąd t2 - t1 w moim wzorze powyżej. "t2" to temperatura wrzenia wody. "t1" to temperatura początkowa, 20 stopni. Różnica t1 - t2 = 80 stopni.
  Skoro powyżej dostałem 42000 J na JEDEN stopnień, to dla 80 stopni"
  42000 * 80 = 3360000, co zapisałem jako 3,36 razy milion, czyli 3,36 megadżuli.
  
  Kapewu? Jeszcze zwróć uwagę, że wody NIE trzeba wygotowywać, jedynie podgrzać do wrzenia. Jeśli trzeba by ją wygotować, obliczenia się skomplikują.
  
  To jest elementarny przykład bilansu cieplnego - tylko dostarczam ciepło.
  A gdybym do tej wody o temperaturze 20 stopni wrzucił bryłkę 1 kg lodu o temperaturze zera stopni C?
  Stopi się, czy nie?
  
  Załóżmy, że tak i na dodatek wyjdzie nam mieszanka o temperaturze "tk".
  Rozpatrujemy:
  Ciepła woda odda m * c * (t1 - tk) ciepła, ochładzając się od 20 do tk stopni. (powyżej objaśniałem sens tego wzoru).
  To ciepło pochłonie lód na:
  a) aby się stopić
  b) aby się ogrzać od zera do tk.
  
  Porównanie oddanego i pobranego ciepła to właśnie "bilans cieplny".
  Jak Cię nie przekonałem - czytaj i pisz na priv.
  
  Pozdro - Antek

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie