100 C fokos forrásban lévő vízbe 0,5 Kg tömegű, 20 C fok hőmérsékletű vastárgyat teszünk. A vas fajlagos ellenállása 460 J/kgC. Az edényt 200 W teljesítményű forralóval melegítjük úgy, hogy a közölt hő 75%-a fordítódik a rendszer melegítésére. Mennyi idő múlva indul meg újra a forrás? (122,66 s)
Valaki segítene, hogy ezt hogy?
2012. márc. 19. 22:44
1/7 anonim válasza:
Akkor először is a vas fajlagos hőkapacitása (fajhője): c(p) = 460 J/kg*C (nem a fajlagos ellenállása!).
Q = m*c(p)*Δt
m = 0,5 kg
c(p) = 460 J/kgC
Δt = 100 – 20 = 80 °C
Q = 0,5*460*80 = 18 400 J
P = 200 W
Q = P*t = 18 400 J
t = 18400/400 = 46
46/0,75 = 61,333 s
Nem tudom, hogy miért jött ki csak a fele.
2012. márc. 20. 12:59
Hasznos számodra ez a válasz?
2/7 anonim válasza:
Azért nem jó, mert te a kiszámoltál egy időt, és azt nézted meg hogy az minek a 75%-a! A termelt hőnél kellett volna elosztani 0,75-tel, tehát : 18400:0,75 = 24533,33 J (ennyi hőt kell leadni a forralónak összesen). P = Q'/ t, innen t = Q'/P = 24533,33:200 = 122,66s
2012. márc. 20. 15:11
Hasznos számodra ez a válasz?
3/7 anonim válasza:
Ja, már tudom hol a hiba (helyesen):
Q = 0,5*460*80 = 18 400 J
P = 200 W
Q = P*t = 18 400 J
t = Q/P
t = 18400/200 = 92
92/0,75 = 122,666 s
Véletlenül 400-at sikerült a nevezőbe írnom a 200 helyett. Elnéztem.
Az már mindegy, hogy a 0,75-tel az osztást hol (melyik lépésnél) alkalmazzuk, az eredményt ez nem befolyásolja.
2012. márc. 20. 15:29
Hasznos számodra ez a válasz?
4/7 A kérdező kommentje:
Köszönöm ! (Az előző példa is én voltam. :) ) Tehát itt annyi a lényeg, hogy amint beledobjuk a vasgolyót, elkezdjük melegíteni, így a vasgolyó nem fog hűteni a vizen, tehát a víz hőmésréklete nem lesz 100 C alatt? Így akkor a hő amit közölnünk kell az csak a vas melegítésére fordítódik?
2012. márc. 21. 22:58
5/7 anonim válasza:
Tulajdonképpen a forraló hője csak arra kell, hogy a vasat is felmelegítse 100 °C-ra. Persze ez nem ilyen egyszerű, mert először a vas lehűti a vizet 100 °C alá (mert ez a hűtés erőteljesebb, mint a forralóval való melegítés, ezért van a szövegben, az a kérdés, hogy mennyi idő múlva indul meg újra a forrás), miközben az a hő, amit a víztől a vas elvesz a vasat fogja felmelegíteni (pl. a víz hőmérséklete lecsökken mondjuk 80 °C-ra a vasé meg felmegy 80 °C-ra). Itt csak hőcsere történik a rendszeren belül (de az egész hőmennyisége a víz – vas rendszernek nem változik), ezért ezzel nem kell foglalkozni. A következő lépésben a forraló felmelegíti a vasat is meg a vizet is 100 °C-ra, mire az újra forrni kezd. Itt különbséget kell tenni a folyamat mechanizmusa között (víz lehűlése + vas felmelegedése, miközben a forraló meg lassan melegíti a vizet) és az között, hogy mi szerint kell kiszámítani a végeredményt (mit kell ehhez figyelembe venni). Más dolog lenne, ha azt kellene kiszámítani, hogy a folyamat közben, vagyis a 122,66 másodperc alatt hogyan alakult a víz hőmérséklete. Kapnánk egy hőmérsékletgörbét az idő függvényében, aminél a 0 s-nél a víz lenne 100 °C, aztán ez mondjuk 20 s alatt lemenne 80 °C-ra és végül a 122,66 s elteltével újra felmenne 100 °C-ra.
2012. márc. 21. 23:30
Hasznos számodra ez a válasz?
6/7 A kérdező kommentje:
Tehát a hőnek ugyan ezt kapnám, ha megnézem, hogy milyen közös hőmérséklet alakulna ki és külön külön kiszámolom mennyi hő szükséges a vas "tovább"melegítéséhez és a víz visszamelegítéséhez?
A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik. Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!
válasza: