Příklady, fyzika

Anonym Gorafeh18.02.2016 17:27 Nahlásit
1. K výrobě hliníku o hmotnosti 1kg v technickém provozu je třeba energie 25kWh. Napětí při elektrolýze Al2O3 je 2,79 V. Vypočtěte účinnost zařízení.
2. Jakou minimální rychlost musí mít elektron, aby mohl ionizovat atom rtuti, jehož ionizační energie je 10, 38 eV?
3. Při velikosti intenzity elektrického pole 3*106 V*m-1 nastává ve vzduchu za normálního tlaku jiskrový výboj. Vypočtěte kinetickou energii, které dosáhne elektron, jehož střední volná dráha je 5 mikrometr.
4. Vypočítejte výkon a proud blesku, jestliže rozdíl potenciálů mezi Zemí a mrakem byl 0,1 GV, energie výboje 2800 kWh a doba jeho trvání je 1ms.

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Cenobita.18.02.2016 18:09 Nahlásit
4)

A=Q*U
Q=I*t
A=I*t*U

U=0,1 GV = 0,1*10^9 V
A=2800 kWh = 2800*1000*3600 J (Ws)
t=1ms = 1/1000 s

I=A/(t*U)
I=2800*1000*3600/(0,001*0,1e9)=100800 A = 100,8 kA
I=100,8 kA
====

P=A/t
P=2800*1000*3600/0,001=10080000000000
P=10080 GW = 10,08 TW
=====================
Cenobita.18.02.2016 19:12 (Upr. 18.02.2016 19:17) Nahlásit
1) výroba hliníku

http://cs.wikipedia.org/wiki/Faraday%C5%AFv_z%C3%A1kon
http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektrol%C3%BDza#1._Faraday.C5.AFv_z.C3.A1kon

teoretická potřeba el. náboje z 1. Faradayova zákona:

m=A*I*t
A=M/(F*z)
F=9,6485×10^4 C.mol−1
(Al2O3) Al(3+) -> z=3
m=1kg

A=25kWh = 25000*3600 J,(Ws)
A=Q*U
U= 2,79 V
M=26,9815386 g/mol = 26,9815386/1000 kg/mol
m=M/(F*z)*I*t
Q=I*t

(9,6485e4*3)/(26,9815386/1000)=Q1
Q1=10727890,810496626015241399169134 C
---

skutečná potřeba el. náboje ze spotřeby el. energie:
A=Q*U
Q2=A/U
Q2=25000*3600/2,79=32258064,516129032258064516129032 C

účinnost:

u=Q1/Q2=10727890,810496626015241399169134/32258064,516129032258064516129032=0,33256461512539540647248337424305

účinnost je 33,25%
Přidat komentář do diskuze ▾