Kezdőlap


Feladat:	5249. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Kovács Kinga
Füzet:	2020/november, 505 - 506. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Egyéb egyenáram, Egyéb feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 2020/szeptember: 5249. fizika feladat

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

$a)$ A tárolt (elektromos) energiát úgy kaphatjuk meg, hogy a feszültséget, az áramerősséget és a működés idejét összeszorozzuk. A 2,8 Ah-s akkumulátor 2,8 ampert tud leadni 1 órán, vagyis 3600 másodpercen keresztül, így a tárolt energia

\begin{matrix} E_{0} = U \cdot I \cdot t = 1, 2 V \cdot 2, 8 A \cdot 3600 s = 12 096 J \approx 12 kJ . \end{matrix}

b)

Egy

m = 17 g = 0, 017 kg

tömegű test

\frac{1}{2} m v^{2}

mozgási energiája akkor egyezik meg a fenti

E_{0}

energiával, ha a sebessége

\begin{matrix} v = \sqrt[]{\frac{2 E_{0}}{m}} = \sqrt[]{\frac{2 \cdot 1, 2 kJ}{0, 017 kg}} = 1190 \frac{m}{s} \approx 1, 2 \frac{km}{s} . \end{matrix}

c)

r

sugarú,

ℓ

hosszúságú akkumulátor térfogata:

\begin{matrix} V = r^{2} π ℓ = {(0, 7 cm)}^{2} \cdot π \cdot 5 cm = 7, 70 {cm}^{3} . \end{matrix}

Ekkora térfogatú víz tömege

\begin{matrix} m_{víz} = 7, 70 g = 0, 0077 kg . \end{matrix}

A víz fajhője

c = 4, 2 \frac{kJ}{kg^{\circ}C}

, a hőmérsékletének emelkedése

Δ T = 80^{\circ} C

, a felmelegítéséhez szükséges hő

\begin{matrix} Q = c m_{víz} Δ T = 2, 59 kJ, \end{matrix}

ami az

E_{0}

elektromos energiánál 4,6-szer kevesebb.

d)

Az akkumulátor térfogatával megegyező térfogatú kristálycukor tömege kb. 6 g. Ezt a megadott ,,energiatartalommal'' összeszorozva

E_{kémiai} \approx 100

kJ értéket kapunk, ami az

E_{0}

elektromos energiának mintegy nyolcszorosa.

Kovács Kinga (Kecskemét, Katona J. Gimn., 10. évf.)

Megjegyzés. A feladat az ugyanakkora helyen ,,tárolható'' különböző fajtájú (elektromos, mechanikai, termikus és kémiai) energia nagyságrendjének összehasonlítása szempontjából tanulságos. (A Szerk.)