Změny skupenství
Dobrý den,
potřebuji vysvětlit tento příklad. Byl bych vděčný za postup a i případné odůvodnění, proč tak postupujeme. Předem Vám moc děkuji.
př.: Jakou rychlost musí mít olověná střela, aby se při nárazu na ocelovou desku roztavila? Teplota střely je 27 ℃, teplota tání je 327 ℃, měrná tepelná kapacita olova je 129 J.kg-1.K-1, měrné skupenské teplo tání olova je 22,6 J.kg-1. Předpokládejte, že ocelová deska nepřebírá žádné teplo.
Správná odpověď: 350m.s-1
potřebuji vysvětlit tento příklad. Byl bych vděčný za postup a i případné odůvodnění, proč tak postupujeme. Předem Vám moc děkuji.
př.: Jakou rychlost musí mít olověná střela, aby se při nárazu na ocelovou desku roztavila? Teplota střely je 27 ℃, teplota tání je 327 ℃, měrná tepelná kapacita olova je 129 J.kg-1.K-1, měrné skupenské teplo tání olova je 22,6 J.kg-1. Předpokládejte, že ocelová deska nepřebírá žádné teplo.
Správná odpověď: 350m.s-1
Odpovědi
Diskuze
Celá kinetická energie střely (1/2)mv^2 se přemění na teplo: c.m.(T2-T1) + l_t.m
(1/2)mv^2 = 129.m.(327-27) + 22,6.10^3.m
v = ...
př.: Množství tepla potřebné k odpaření 1kg kapaliny:
a) S rostoucí teplotou kapaliny roste
b) Absolutně na teplotě ani na tlaku kapaliny nezávisí
c) Je závislé pouze na tlaku kapaliny a nikoli na teplotě
d) S rostoucí teplotou kapaliny klesá
Pokud se tedy má kapalina odpařovat musíme dodat kapalineě energii, která zvýší nějakému podílu molekul rychlost na potřebnou úroveň. 4ím vyšší je teplota kapaliny, tím méně energie je potřeba dodat ke zvýšení nad potřebnou úroveň rychlosti - kinetické energie.
Množství tepla na odpaření = množství tepla na ohřátí kapaliny do bodu varu + množství tepla na přeměnu kapaliny o teplotě bodu varu na páru teploty bodu varu
Když má kapalina vyšší teplotu, tak k jejímu ohřátí na teplotu bodu varu nebudeš potřebovat tolik tepla (to je ten násobitel (T2-T1) ve vzorci). Jinými slovy: se stoupající teplotou kapaliny klesá množství tepla nutného k jejímu ohřátí do bodu varu.
Představ si to jako ohřívání ledové vody 15°C a horké vody 80°C v hrncích na sporáku. Která bude potřebovat ohřát méně, než se začne vypařovat jako pára?