Kezdőlap


Feladat:	542. fizika gyakorlat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Megyesi Gábor
Füzet:	1982/október, 88. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Mozgási energia, Folyadékok, szilárd testek fajhője, Párolgás, forrás, lecsapódás, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1982/március: 542. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Az $M$ tömegű autó mozgási energiája $E = (1 / 2) M v^{2}$ alapján ( $v = 100 km/h = 27, 78 m/s$ )

\begin{matrix} E = (1 / 2) \cdot 900 kg \cdot {(27, 78 m/s)}^{2} \approx 347 300 J . \end{matrix}

m

tömegű,

t

hőmérsékletű víz elforralásához szükséges hő:

\begin{matrix} Q = c \cdot m Δ t + L_{f} \cdot m, \end{matrix}

(1)

ahol

c = 4186 {J/kg}^{\circ} C

a víz fajhője,

L_{f} = 2 256 000 J/kg

a forráshője,

Δ t

pedig a hőmérséklet‐változás.
Az (1) egyenletben a

Q

hőt most az autó mozgási energiája adja, így

\begin{matrix} E = c \cdot m Δ t + L_{f} \cdot m . \end{matrix}

Ebből

m

-et kifejezve kapjuk:

\begin{matrix} m = \frac{E}{c \cdot Δ t + L_{f}} \approx \frac{347 300 J}{4186 {J/kg}^{\circ} C Δ t + 2 256 000 J/kg} . \end{matrix}

A gőzzé átalakított víz mennyisége természetesen függ a kezdeti hőmérséklettől. Ha pl. a víz már forrásponton van, azaz

t = 100^{\circ} C

, akkor

Δ t = 0^{\circ} C

, így

m = 0, 154

kg vizet lehet elforralni. Ha pedig a víz pl.

20^{\circ} C

-os volt, akkor

Δ t =

= 80^{\circ} C

, így

m = 0, 134

kg. Ezek az adatok 100%-os hatásfok esetén érvényesek.

Megyesi Gábor (Szeged, Ságvári E. Gyak. Gimn., I. o. t.)