Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  2 1

  antekL1 18.2.2017 (13:24)

  Zadanie 3.
  O jakie cuerva ostrze tu chodzi, skoro rozgrzano "przedmiot". No ale bez jaj, wiemy, że to to samo, tylko autor zadania pisze "po polskemu". To tak jakby "przedmiotowi nadano kopniakiem prędkość v pod kątem alfa i piłka wpadła do bramki".
  
  Pooznaczajmy dane wielkości:
  
  ms = 400 g = 0,4 kg - masa stali ; przeliczamy od razu na kg
  ts = 800 C - początkowa temperatura stali
  cs = 460 J / (kg*K) - ciepło właściwe stali
  
  mw = 10 kg - masa wody
  tw = 20 C - początkowa temperatura wody
  cw = 4200 J / (kg*K) - ciepło właściwe wody
  
  t - temperatura końcowa "mieszaniny" ostrze + woda.
  
  Robimy bilans ciepła:
  Ostrze oddaje ciepło Q1 równe: Q1 = ms * cs * (ts - t)
  Woda pobiera ciepło: Q2 równe: Q2 = mw * cw * (t - tw)
  
  Zauważ, że w nawiasach odejmuję niższą temperaturę od wyższej)
  Oba ciepła MUSZĄ być równe (zasada zachowania energii) więc:
  
  ms * cs * (ts - t) = mw * cw * (t - tw)
  
  Z tego, jak się wymnoży nawiasy, przeniesie wyrażenia zawierające "t" na jedną stronę itd, takie zabawki robione pewnie w gimnazjum, NA PEWNO to umiesz ! ) to wychodzi:
  
  t = ( ms * cs * ts + mw * cw * tw ) / ( ms * cs + mw * cw )
  
  Jak się podstawi dane i użyje kalkulatora to: t = około 21,8 C
  
  Wymiar wyniku: Zauważ, że wymiary mas i ciepła właściwego się skrócą.
  Zostanie tylko wymiar temperatury w stopniach "C"
  Czyli dlatego przeliczyłem masę stali na kilogramy aby wymiar: kg/kg skrócił się w końcowym wzorze.
  W razie czego to "na priv itd... "
  ========================================================
  
  Zadanie 4.
  Oznaczmy znane wielkości:
  h = 2 km = 2000 m - wysokość lotu
  v = 100 m/s - prędkość lotu, no i też pozioma prędkość tego żelaztwa
  cz = 460 J/(kg * K) - ciepło właściwe żelaza, w zadaniu jest to c_w_coś tam
  m = masa żelaza, nieznane, ale skróci się.
  
  Oznaczmy też:
  Ep - energia potencjalna żelastwa na wysokości h
  Ek - energia kinetyczna tego samego
  E - całkowita energia w chwili wyrzucania przedmiotu z samolotu
  
  E = Ek + Ep
  
  mamy: E = m g h + (1/2) m v^2
  
  Aby obliczyć ciepło które ogrzało ten kawałek metalu musimy wziąć POŁOWĘ (bo w zadaniu jest: 50%) tej energii "E" . Na co poszła reszta? Na chłodzenie metalu w czasie spadku - normalne, prawda? i na zmianę energii potencjalnej i tarcie gdy przedmiot wbijał się w ziemię. Ale ta uwaga to tylko tak dla Ciebie. My liczymy powstałe ciepło Q. (1/2) to 50%, stąd się wzięła 1/2 poniżej.
  
  Q = (1/2) E = (1/2) [ m g h + (1/2) m v^2 ] = (1/2) m g h + (1/4) m v^2
  
  Teraz to ciepło można jeszcze opisać tak:
  
  Q = cz * mz * delta_t ; mamy obliczyć delta_t <---- i to jest "klucz" do zadania !
  
  Z tego wychodzi:
  
  delta_t = Q / (cz * m)
  
  Wstawiamy Q do ostatniego wzoru. SKRACAMY masę żelaza m
  Wychodzi:
  
  delta_t = [(1/2) g h + (1/4) v^2 ] / cz
  
  Po podstawieniu g = 10 m/s^2 i użyciu kalkulatora mamy:
  
  telta_t = około 33 stopnie C
  ========================================================
  
  Wiesz, gdzie pisać w razie pytań lub jak się pomyliłem.
  Na priv Ci też napiszę, jak dostaję wyniki obliczeń, bo przecież ręcznie tego nie robię :)

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie