Úloha - Termodynamika

Anonym Zivasyj10.04.2023 21:38 Nahlásit
Hezký večer,
potřeboval bych poradit ohledně řešení těchto úloh:
1) Jedna možnost, jak za chladné zimní noci udržet v garáži rozumnou teplotu, je dát do ní nádobu s vodou. Je-li hmotnost vody 125 kg a je-li její počáteční teplota 20 °C, vypočtěte:
(a) Jaká energie se uvolní do okolního prostředí při zamrznutí veškeré vody?
(b) Jaká byla nejmenší (rovnovážná) teplota v garáži, než všechna voda v nádobě zamrzla?
U této slovní úlohy mi vyšlo za (a) Q= 52,1 MJ, ale s (b) si moc nevím rady

2) Do tepelně izolované tlustostěnné zkumavky o délce l = 20 cm nalijeme rtuť do výšky h = 2 cm. Zkumavku uzavřeme zátkou a budeme ji otáčet o 180 stupňů celkem 100×.
(a) Určete přı́růstek teploty rtuti.
(b) Určete přı́růstek teploty pro přı́pad, že ve zkumavce je voda.
(c) Vysvětlete rozdíl v přı́růstcı́ch teplot.
Zde mi (a) vyšlo 1,37K a (b) 0,04K, ale na otázku (c) nevím, jak odpovědět

3) Určete hmotnost vzduchu v místnosti o rozměrech a = 4 m, b = 5 m a c = 3 m, při tlaku
0,1 MPa a teplotě 20◦C. Hustota vzduchu při teplotě 0◦C a tlaku 0,1 MPa je 1,293 kg m−3.
Tento příklad má prý vyjít m= 70,9kg, ale mě stále vychází 72,28kg

Moc děkuji za pomoc! :-)

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Anonym Cyjapoz11.04.2023 08:36 Nahlásit
1a vyšlo (skoro) stejně - jsem líný hledat l_t vody, tak počítám s 334.
1b taky nechápu

2a) nevyžaduje to znalost c_m rtuti? Opět jsem líný hledat.
Předpokládám
Ep = Q
mgh = c_m.m.dT
h = 0,18m
100x překlopit
100gh = c_m.dT
2c) řekl bych rozdílné c_m rtuti a vody

3) Stavová rovnice ideálního plynu: pV/T = konst.
p1.V1/T1 = p2.V2/T2
V2 = V1.(T2/T1)
ro1 = m/V1
ro2 = m/V2
ro2 = (m/V1).(T1/T2)
ro2 = ro1.(T1/T2)
ro2 = 1,293.(273,15/(273,15+20)) = 1,205 kg/m3

m2 = ro2.V
m2 = 1,205.4.5.3
m2 = 72,29

Hmm, někde děláme chybu :-(
Mezek11.04.2023 14:49 Nahlásit
1B: Trochu uvažujte. Při chladnutí garáže se dojde do stavu, kdy začne voda tuhnout. Teplota vody s ledem bude 0°C a teplota v garáži bude postupně klesat do rovnovážného stavu, kdy teplota v garáži dosáhne teploty tuhnoucí vody. Pokud zanedbáme tepelný spád při předávání tepla tuhnoucí vody garáži, bude na ztrátu tepla garáže reagovat voda rychlostí tvorby ledu. Za těchto podmínek nebude teplota v garáži ani klesat nebo stoupat, dokud půjde a směs vody a ledu.

Tu trojku jsem zkusil počítat přes molární hmotnost a vyšlo mi to přibližně stejně - 72,94.
Anonym Cyjapoz11.04.2023 20:00 Nahlásit
@Mezek: Jestli bylo v garáži na začátku -30C, tak voda zmrzne dřív než teplota v garáži vystoupá nad 0°C (záleží na velikosti garáže).
Anonym Cyjapoz11.04.2023 20:03 Nahlásit
2b) zapomněl jsem v 1.příspěvku napsat, že 0,04°C mi vyšlo stejně (c_m vody znám z hlavy :-) )
Přidat komentář do diskuze ▾