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
- nie ma innych ciał - nie ma wymiany energii wewnętrznej (ciepła) z otoczeniem;
- ciepło właściwe wody nie zależy od temperatury.
- proces zachodzi w warunkach normalnych - woda erze w temperaturze 100 stopni Celsjusza
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:
- wydziela światło;
- wydziela ciepło;
- wydziela dźwięk.
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.
Wykorzystamy zasadę zachowania energii (bilans ciepła) dla układu wrząca woda - chłodna woda i mieszanina.
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
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
Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?
Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym 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
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,