496. Bilans cieplny

Zadanie

Do wody o masie m₁ i temperaturze początkowej t₁ wrzucamy rozgrzaną bryłę żelaza o masie m₂.

Po wymieszaniu wody ustala się równowaga cieplna - woda i bryła żelaza mają tę samą temperaturę.

Jaka była temperatura ciała wrzuconego do wody?

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

Termodynamika

Ważne pojęcia wykorzystywane w zadaniu

Procesy cieplne

temperatura

zmiana temperatury

ciepło

energia

cieplny przepływ energii

ciepło właściwe

bilans ciepła

straty energii

układ izolowany

masa ciała

równowaga cieplna

Zadanie

Do wody o masie m₁ i temperaturze początkowej t₁ wrzucamy rozgrzaną bryłę żelaza o masie m₂.

Po wymieszaniu wody ustala się równowaga cieplna - woda i bryła żelaza mają tę samą temperaturę.

Jaka była temperatura ciała wrzuconego do wody?

Ciepło właściwe wody 4200 dżuli na kilogram i stopień Kelwina.

Ciepło właściwe żelaza 450 dżuli na kilogram i stopień Kelwina.

Do obliczeń numerycznych przyjąć wartości

masa wody 10 kg
masa bryły żelaznej 1 kg

temperatura początkowa wody 20 stopni Celsjusza

temperatura końcowa wody i bryły żelaza 25 stopni Celsjusza

Rozwiązanie

1.
Zakładamy, że nie ma strat energii - układ woda-bryła żelaza jest izolowany.

Powrót do
TERMODYNAMIKA - SPIS






2.
Wzór na ilość energii dostarczone do ciała ogrzanego o pewną różnicę temperatur





3.
Energia pobrana przez wodę.
Energia oddana przez bryłę żelaza.



Powrót do
TERMODYNAMIKA - SPIS

4.
Różnice temperatur zapisujemy używając skali Kelwina.



5.
Po podstawieniu i wykonaniu działań algebraicznych.



6.
Wzór końcowy na temperaturę początkową bryły żelaza w skali Kelwina.



7.
Temperatury zapisane w skali Kelwina.



8.
Przekształcenia wzoru na temperaturę początkową żelaza.



9.
Wzór na temperaturę w skali Celsjusza.



10.
Zależności między temperaturą wyrażoną w skali Kelwina i skali Celsjusza.



11.
Dane liczbowe do zadania



12.
Ciepło właściwe wody i żelaza - wartości przybliżone.



13.
Podstawienie do wzoru



14.
Obliczenia



15.
Wynik końcowy



16.
Nasze zadanie to idealizacja.
Na ile jest ona przydatna?

Jak jest w praktyce?

Powrót do
TERMODYNAMIKA - SPIS

496.8-2010.04.29

---

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki

---

Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?

---

kontakt