Przemiany energii z potencjalnej na cieplną

0

Witam, dostałem takie zadanie:

Z wysokości 20 m spadła miedziana kula o masie 4 kg. O ile wzrosła temperatura kuli?

Mam pytanie czy to zadanie da się na pewno rozwiązać(czy nie brakuje danych). Z fizyki jestem raczej przeciętny, więc mam pytanie jak to rozwiązać(jakich wzorów użyć)?

0

Kto takie idiotyczne zadania daje? Jeszcze ludzie pomyślą, że spadanie powoduje wzrost temperatury...

0

@Azarien ja tego zadania nie wymyśliłem, a dostałem je od koleżanki i wydało mi się ciekawe. I chciałem trochę wiedzę uzupełnić bo w mojej szkole ten temat z ciepła został nie wiedzieć czemu pominięty :)

0
  1. Przy założeniu że kula spadła o 20 metrów, ale nadal wisi w powietrzu:
    Mając masę kuli i znając gęstość miedzi możemy wyliczyć objętość kuli. Znając objętość kuli możemy policzyć jej promień a także pole powierzchni kuli. Kula trze o powietrze połową swojego pola powierzchni przy spadku, więc znamy powierzchnię tarcia. Możemy sobie sprawdzić w tablicach współczynnik tarcia miedzi o powietrze.
    Wiemy teraz jaki jest współczynnik tarcia, znamy siłę nacisku kuli na powietrze (m*g) i jaka jest droga spadania, możemy więc policzyć jaką pracę wykona kula przeciwko siłom tarcia.
    Ta praca to wydzielona energia cieplna.
    Znamy z tablic ciepło właściwe miedzi, możemy więc policzyć o ile stopni się ogrzała cała kula.

  2. Przy założeniu że kula walnęła o ziemię i się zatrzymała:

  • znamy energię potencjalną na starcie E=mgh, wyliczamy energię potencjalną po spadnięciu E=mg(h-20)
  • delta tej energii to energia kinetyczna kuli która zamieniła się w ciepło po wyhamowaniu kuli
    Znając ilość energii możemy na podstawie ciepła właściwego okreslic o ile stopni kula zmieniła temperaturę.
0

Nie sądzę aby chodziło o tarcie, przeważnie chodzi o przekształcenie energiii kinetycznej na cieplną.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Pojemno%C5%9B%C4%87_cieplna
http://pl.wikipedia.org/wiki/Energia_kinetyczna

0

Ogólnie to ten temat z ciepła nie jest chyba jakoś bardzo istotnym działem fizyki?? Orientujecie się czy jest on wymagany na egzaminie gimnazjalnym, ewentualnie na jakiś lepszych uczelniach programistycznych :)

0

Nie jest podane w jakim ośrodku spada kula (nieznane tarcie, nieznana przewodność cieplna ośrodka), nie jest podane przyspieszenie, z jakim jest przyciągana kula. Kierowniku, zrobimy to na za dwa tygodnie, jeśli nie będzie pożaru.

A propos pożaru: @Azarien: Spadanie to jak spalanie, musi być ciepło, to tylko jedna litera obok ;-)

0

W zadaniu po prostu czegoś brakuje. Choćby zdania o tym, jakie oddziaływanie czy jaka przemiana ma być brana pod uwagę. W temacie podajesz Przemiany energii z potencjalnej na cieplną, ale nierealne jest też, aby cała energia uderzenia zamieniła się w energię cieplną kuli. (a co z podłożem?)

Za mało jest może nie danych (okej, załóżmy że przyspieszenie jest ziemskie, brak atmosfery...), za mało jest ograniczeń, za mało po prostu treści, a za dużo niedopowiedzeń.

0

@Azarien @ŁF jeśli to jest zadanie z gimnazjum to zapewne moje rozwiązanie nr 2 jest poprawne i w domyśle mamy założenia, że cała energia kinetyczna poszła w ogrzanie kuli i że kula spadła na ziemię i że przyspieszenie to było g.
Jeśli to byłoby zadanie licealne to nie zdziwiłbym się gdyby to chodziło o rozwiązanie nr 1 i w domyśle założenia, że kula spada w powietrzu z przyspieszeniem g :)

0

Musisz policzyć to z zasady zachowania energii.
Zakładam, że kulka spada w próżni.

Wzór na ciepło (energię cieplną) to:
Q = Cw * m * dT
Cw - ciepło właściwe (weźmiesz sobie z tablic)
m - masa kulki
dT - zmiana temperatury (nasza szukana wartość)

I teraz porównujemy to do wzoru na energię potencjalną:

mgh = Cw * m * dT //dzielimy przez m

g*h = Cw * dT

dT = g*h/Cw

1 użytkowników online, w tym zalogowanych: 0, gości: 1