Tijelo mase 5 kg upada brzinom 100 km/h u tekućinu mase 50 kg, specifičnog toplinskog kapaciteta 4 ⋅ 10³ J/(kg⋅K), temperature 20^(∘)C, prođe kroz tekućinu i prilikom izlaska iz nje ima brzina 0.1 m/s. Uz pretpostavku da se sav gubitak energije iskoristio za zagrijavanje tekućine izračunajte njezinu novu temperaturu.


Točan odgovor


Halpa

prije 7 mjeseci

\mathrm{m}_{1}=5 \mathrm{~kg}, \quad \mathrm{v}_{1}=100 \mathrm{~km} / \mathrm{h}=[100: 3.6]=27.78 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, \quad \mathrm{m}_{2}=50 \mathrm{~kg}, \mathrm{c}=4 \cdot 10^{3} \mathrm{~J} /(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{K}), \quad \mathrm{t}_{1}=20{ }^{0} \mathrm{C}, \quad \mathrm{v}_{2}=0.1 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, \quad \mathrm{t}_{2}=? Tijelo mase m i brzine v ima kinetičku energiju E_{k}=\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2} . \section{Zakon očuvanja energije:} - Energija se ne može ni stvoriti ni uništiti, već samo pretvoriti iz jednog oblika u drugi. - Ukupna energija zatvorenog (izoliranog) sustava konstantna je bez obzira na to koji se procesi zbivaju u tom sustavu. - Kad se u nekom procesu pojavi gubitak nekog oblika energije, mora se pojaviti i jednak prirast nekog drugog oblika energije. Temperaturna razlika od 1 \mathrm{~K} jednaka je temperaturnoj razlici od 1{ }^{\circ} \mathrm{C}, ~ s ̌ t o izražavamo jednadžbom: \Delta T(K)=\Delta t\left({ }^{\circ} C\right) \text {. } Toplina Q je onaj dio unutarnje energije tijela koji prelazi s jednog tijela na drugo zbog razlike temperatura tih tijela. Toplina koju neko tijelo zagrijavanjem primi odnosno hlađenjem izgubi jednaka je Q=m \cdot \Delta t \Rightarrow Q=m \cdot c \cdot\left(t_{2}-t_{1}\right) gdje je m masa tijela, c specifični toplinski kapacitet, a \Delta t promjena temperature. Toplina koju dobije tekućina jednaka je promjeni kinetičke energije tijela. Vježba 524 Odmor! Rezultat: \begin{aligned} & \left.\begin{array}{l}Q=\Delta E_{k} \\\Delta E_{k}=E_{k 1}-E_{k 2}\end{array}\right\} \Rightarrow Q=E_{k 1}-E_{k 2} \Rightarrow m_{2} \cdot c \cdot\left(t_{2}-t_{1}\right)=\frac{1}{2} \cdot m_{1} \cdot v_{1}^{2}-\frac{1}{2} \cdot m_{1} \cdot v_{2}^{2} \Rightarrow \\ & \Rightarrow m_{2} \cdot c \cdot\left(t_{2}-t_{1}\right)=\frac{1}{2} \cdot m_{1} \cdot\left(v_{1}^{2}-v_{2}^{2}\right) \Rightarrow m_{2} \cdot c \cdot\left(t_{2}-t_{1}\right)=\frac{1}{2} \cdot m_{1} \cdot\left(v_{1}^{2}-v_{2}^{2}\right) / \cdot \frac{1}{m_{2} \cdot c} \Rightarrow \\ & \Rightarrow t_{2}-t_{1}=\frac{m_{1} \cdot\left(v_{1}^{2}-v_{2}^{2}\right)}{2 \cdot m_{2} \cdot c} \Rightarrow t_{2}=\frac{m_{1} \cdot\left(v_{1}^{2}-v_{2}^{2}\right)}{2 \cdot m_{2} \cdot c}+t_{1}= \\ & =\frac{5 \mathrm{~kg} \cdot\left(\left(27.78 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}\right)^{2}-\left(0.1 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}\right)^{2}\right)}{2 \cdot 50 \mathrm{~kg} \cdot 4 \cdot 10^{3} \frac{\mathrm{J}}{\mathrm{kg} \cdot \mathrm{K}}}+20^{\circ} \mathrm{C}=20.0096^{\circ} \mathrm{C} . \end{aligned}

Odgovorite

Kako biste odgovorili morate biti logirani

Slična pitanja

Tijelo mase 5 kg upada brzinom 100 km/h u tekućinu mase 50 kg, specifičnog toplinskog kapaciteta 4 ⋅ 10³ J/(kg⋅K), temperature 20^(∘)C, prođe kroz tekućinu i prilikom izlaska iz nje ima brzina 0.1 m...
Tijelo mase 5 kg bačeno je s tla početnom brzinom 40 m/s vertikalno prema gore. Na svladavanje otpora zraka pri gibanju tijela do najviše točke utroši se 400 J. Do koje se maksimalne visine popne ti...
Tijelo mase 5 kg je iz stanja mirovanja slobodno padalo 4 sekunde. Za koliko se promijenila njegova potencijalna energija? (ubrzanje slobodnog pada g = 9.81 m/s² ) $$ \begin{array}{llll} A .384...
Na dinamometar je obješeno tijelo mase 5 kg. Koju će vrijednost pokazati dinamometar ako se zajedno s tijelom giba prema gore ubrzanjem 2 m/s²?( ubrzanje slobodnog pada g=9.81 m/s²)
S tijela A mase 7 kg visi pričvršćeno uže i na njemu drugo tijelo B mase 5 kg. Masa užeta je 4 kg. Na tijelo A djeluje prema gore sila 188.8 N. a) Kolika je akceleracija tog sustava? b) Kolik...
Koliko se visoko popne tijelo mase 0.5 kg kad ga bacimo vertikalno uvis kinetičkom energijom od 20 J (zanemarimo otpor zraka)? (ubrzanje slobodnog pada g = 9.81 m/s² )
Tijelo mase 5 kg giba se stalnom brzinom iznosa 3 m/s. U jednom trenutku na tijelo počne djelovati sila 8 N u smjeru gibanja. Odredite koliki put prijeđe tijelo u tri sekunde djelovanja sile?