Treść zadania

Rozwiązania

• 

  0 0

  antekL1 14.10.2012 (15:30)

  Dane:
  T = 263 K - początkowa temperatura lodu
  Tk = 273 K - końcowa temperatura WODY powstałej z lodu
  c1 = 2100 J / (kg * K) - ciepło właściwe lodu
  c2 = 330000 J / kg - ciepło topnienie lodu
  h = 100 m - wysokość rzutu.
  
  Dodałem g = 10 m/s^2 - przysp. ziemskie, potrzebne.
  
  Szukamy: v - prędkość początkowa.
  
  Oznaczmy "m" - masa lodu (skróci się).
  
  Proces topienia zachodzi w 2 fazach:
  1) ogrzanie masy m lodu od T do Tk. Potrzebne ciepło Q1 to:
  Q1 = m c1 (Tk - T)
  2) stopienie masy m lodu. Potrzebne ciepło Q2 to:
  Q2 = m c2
  
  Suma ciepeł Q1 + Q2 ma być równa sumie:
  początkowej energii kinetycznej + różnica energii potencjalnej, czyli:
  
  Q1+Q2 = mgh + (1/2) mv^2
  
  (pamiętaj, że w polu grawitacyjnym suma energii jest stała, to, że bryła uderzy w ziemię z większą prędkością, jest już zawarte w dodawaniu "mgh" do wyrażenia na energię).
  Napiszmy całość:
  
  m c1 (Tk - T) + m c2 = mgh + (1/2) mv^2
  
  Masa m się skraca, KAŻDA bryła lodu zachowa się tak samo.
  Z powyższego wzoru KWADRAT prędkości wychodzi:
  
  v^2 = 2 * [ c1 (Tk - T) + c2 - gh ]
  
  Podstawiamy dane (sprawdź wymiar, jak pisałem w innych rozwiązaniach przed chwilą). Wszystko jest w układzie SI, wyjdą (m/s)^2.
  
  v^2 = 2 * [ 2100 * (273-263) + 330000 - 10 * 100 ] = 700000
  
  Prędkość, czyli pierwiastek z 700000 to v = około 837 m/s
  
  Ale mogłem się pomylić w rachunkach, bo w wyprowadzeniu raczej nie.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie