Strona główna na telefon

Bilans ciepła - zasada zachowania energii w procesach cieplnych

Termodynamika - bilans ciepła - zasada zachowania energii w procesach cieplnych

Zadanie

Mamy 1 kg wody o temperaturze 10 stopni C.
Ile wrzącej wody trzeba do niej dolać, by otrzymana mieszanina miała temperaturę 30 stopni Celsjusza.

Zakładamy, że

Dane i szukane wielkości fizyczne

Najpierw pewna anegdota – a właściwie przypadek, tzw. case.

W pewnej pracowni informatycznej od pewnego czasu zaczęły samoistnie restartować komputery.

Co spowodowało tę niecodzienną przygodę?
Okazało się, że komputerom było za gorąco.
Owszem, wszystkie miały sprawne wentylatory. Ponadto w pomieszczeniu działała wentylacja.

Co więc było przyczyną bezpośrednią?
Po dokładnych oględzinach opiekun sali doszedł do wniosku, że wentylatory musiały mieszać coraz gorętsze powietrze.

Dlaczego?
Komputery (jednostki centralne) umieszczone były w stołach ustawionych przy ścianach i stosunkowo szczelnie zabudowane. Wentylatory mogły tylko mieszać coraz cieplejsze powietrze.

Obudowy wykonane z płyt MDF są świetnym izolatorem cieplnym. Zatrzymywały więc przepływ ciepła i same się grzały.

Co to ma wspólnego z fizyką?
Co to ma wspólnego z dynamiką?
Co to ma wspólnego z kinematyką ruchu prostoliniowego?

Przecież o tym jak umieścić komputery każdy informatyk wie!
Tyle, że opisana historyjka nie jest zmyślona. To fakt przedstawiony przez jednego z użytkowników tej pracowni.

Badanie zestawu komputerowego za pomocą zmysłów (bez myślenia o przekazywanych treściach) przez przeciętnego człowieka wykażą, że komputer to maszyna, która:

Skąd się to bierze i jakie są tych zjawisk skutki?
I tu kryje się nie tylko potoczna wiedza informatyczna ale też i fizyka.

Zadanie

Mamy 1kg wody o temperaturze 10 stopni C.

Ile wrzącej wody trzeba do niej dolać, by otrzymana mieszanina miała temperaturę 30 stopni Celsjusza.

(2kB) wielkości fizyczne dane i szukane w zadaniu

Wykorzystamy zasadę zachowania energii (bilans ciepła) dla układu wrząca woda - chłodna woda i mieszanina.

(2kB) wielkości fizyczne dane i szukane w zadaniu

Wzór końcowy

zawiera tylko dane z treści zadania - nie jest potrzebne ciepło właściwe wody (zgodnie złożeniem, że nie zależy ono od temperatury).

Teraz można obliczyć ilości potrzebnej wody wrzącej

(2kB) wielkości fizyczne dane i szukane w zadaniu Najpierw pewna anegdota – a właściwie przypadek, tzw. case.

W pewnej pracowni informatycznej od pewnego czasu zaczęły samoistnie restartować komputery.

Co spowodowało tę niecodzienną przygodę?
Okazało się, że komputerom było za gorąco.
Owszem, wszystkie miały sprawne wentylatory. Ponadto w pomieszczeniu działała wentylacja.

Co więc było przyczyną bezpośrednią?
Po dokładnych oględzinach opiekun sali doszedł do wniosku, że wentylatory musiały mieszać coraz gorętsze powietrze.

Dlaczego?
Komputery (jednostki centralne) umieszczone były w stołach ustawionych przy ścianach i stosunkowo szczelnie zabudowane. Wentylatory mogły tylko mieszać coraz cieplejsze powietrze.

Obudowy wykonane z płyt MDF są świetnym izolatorem cieplnym. Zatrzymywały więc przepływ ciepła i same się grzały.

Co to ma wspólnego z fizyką?
Co to ma wspólnego z dynamiką?
Co to ma wspólnego z kinematyką ruchu prostoliniowego?

Przecież o tym jak umieścić komputery każdy informatyk wie!
Tyle, że opisana historyjka nie jest zmyślona. To fakt przedstawiony przez jednego z użytkowników tej pracowni.

Badanie zestawu komputerowego za pomocą zmysłów (bez myślenia o przekazywanych treściach) przez przeciętnego człowieka wykażą, że komputer to maszyna, która:
– wydziela światło;
– wydziela ciepło;
– wydziela dźwięk.

Skąd się to bierze i jakie są tych zjawisk skutki?
I tu kryje sie nie tylko potoczna wiedza informatyczna ale też i fizyka.


ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    

Potrzebujesz pomocy z historii starożytnej?

Oto kilka przydatnych linków

Starożytny Rzym
Ancient Rome - po angielsku
Starożytny Egipt
Starożytna Grecja
Ancient Greece - po angielsku

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,