Image19 (31)

127

Rozwiązania zadań ze zbioru "MENDLA"

Rozwiązania zadań ze zbioru "MENDLA"

128

Wstęp do pierwszej zasady termodynamiki

Zadanie 631    str.127

Dane:

m = 151= 15000 kg

'^ćzas zderzenia ciała z Ziemią energia kinetyczna zamienia się na ciepło Q, wi$^c:

Szukane:

Q = ?

Q = Ek Q = E_p

stąd Q = m-g-h

ale

gdzie

Ek = E_p E_p = m-g-h

m

h 3600 s s

Poruszający się wagon tramwajowy posiada energię kinetyczną Er = ^J>?

2

która w wyniku działania siły tarcia T zamienia się na ciepło Q, więc mamy:

.2

Q = 200 kg • 10^ • 25 m

5

Q = 50000 N m Q = 50000 J Q = 50 kJ

lecz

ale

/    ¹⁷¹    /V/

kg-^N Nm= J

Odp.: Podczas spadku i zderzenia wydzieli się 50 kJ ciepła.

Q = Er

ale

E_k =

m • v

stąd Q =

m • v

Q =

15000 kg • (10^)²

Dane:

1 = 3 m

m = 250 g= 0,25 kg

Zadanie 633 str.127

Szukane:

Q = ?

m²

Q = 7500 kg ■ 100—-

s²

m

Q = 750000 kg ■ ^ ■ m

s²

Q = 750000 N ■ m Q = 750 kJ

1    ^m A f

N■ m= J

Odp.: Podczas hamowania wydzieli się 750 kJ ciepła.

¹⁰f

oraz vr = |v

vk - prędkość końcowa pierścienia

v - prędkość osiągnięta przez pierścień przy spadku swobodnym

I

r

Ep = m g • h

II

r

I * I E_p = m g • h

h=l

spadek swobodny

Zadanie 632 str. 127

Szukane:

Q = ?

V

	r- HI • UK ^Ek= 2	V		Ek 2
	TTJt , Vk

h =

oraz

Dane:

m = 200 kg h = 25 m

9

Ep - energia potencjalna ciała

Ek - energia kinetyczna

Q - ciepło wydzielone podczas zderzenia

Ciało znajdujące się na wysokości h posiada energię potencjalną E_p = m-g-*^1, która w wyniku działania siły przyciągania ziemskiego zamienia się na energię ki' netyczną Er

W górnym położeniu pierścień posiada energię potencjalną E_p = m-g-h, która

^w wyniku tarcia częściowo zamienia się na ciepło Q, a w wyniku działania siły

Przyciągania ziemskiego częściowo na energię kinetyczną „ E_k”, więc mamy:

E_p = Q + Ek

stąd Q = Ep - Ek

^po podstawieniu za E_p i Er mamy:

_    . m • ui    .    .    ____ 1

Q = m • g • h - —-—    , ale

⁸'Zaszył 5