36 2

Rozwiązanie

Prąd cieplny, P, jest to ilość ciepła przekazywana w jednostce czasu. Nie znając szczegółów budowy lodówki szacuję P, jakby był to prąd cieplny przez płaską płytę. Wynosi on:

P = kATS/L ,

gdzie AT jest różnicą temperatur z obu stron płyty, S jest powierzchnią płyty, a L jej grubością. W rozpatrywanym przypadku:

AT - 23° C - 3° C = 20^a C S - 5 m² L — 3 cm

Podstawiam wartości liczbowe:

P = A:ATS/L = (0.03-20-5/3)(l W)(1°C)(1 m²)(l £)-*(! m)^_1(l cm)"¹

Najpierw upraszczam jednostki:

(1 W)(1°C)(1 m²)(l K)-^J(l m)^-1(l cm)"¹ -= (1 W)(1°C)(1 K)^_1(l m)²(l m)^-1(10^-2 m)~^ł = = (1 W)(1°C)(1 K)"¹ -10² =

= 10² w,

gdzie skorzystałem z faktu, iż odstęp jednego stopnia w skali Kelvina (1 K) jest równy odstępowi jednego stopnia w skali Celsjusza (1°C). Skale te różnią się w-yborem punktów, gdzie temperatura równa się zeru, ale zmianie temperatury o 1 K odpowiada zmiana o 1° C.

Ostatecznie uzyskuję wynik:

P — 100 W

Odpowiedź: Prąd cieplny oszacowałem na około 100 W.

13 Zadanie - Bateria „paluszek” contra piorun

Obliczyć całkowity ładunek, który przepłynął podczas rozładowywania baterii (AA, 1.5 V) przez 5 dni ze średnim natężeniem 20 mA. Porównać z ładunkiem przepływającym podczas wyładowania atmosferycznego o średnim natężeniu 200 A, które trwało 0.5 s.

29