FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

[smolejleo]

Še kar trolaš eno in isto. Ti ne potegne razlika med linearno funkcijo in homogeno linearno funkcijo.

Sedaj se še tvoji kvakci zgledujejo po tebi in delajo "trivialne lapsuse"!

Res ste:

[urban2012]

Osemdeset centimetrov dolga bakrena žica je na enem koncu vpeta,na drugi konec pa je pritrjen kamen z maso 2,5 kg. Kamen vrtimo v vodoravni smeri s kotno hitrostjo 8,0 s^-1. Za koliko se podaljša žica? Presek žice je 1,1 mm2.

Zanima me če lahko predpostavim za radialni pospešek a = w^2 *r, a=51,2m/s^2 , pri čemer je r= 80 cm (dolžina žice).
Potem je sila F=m*a =128 N
F= Y*A*x/L (Y... youngov modul za baker (125000 N/mm^2), A ... presek (1.1mm^2), x... sprememba dolžine, L... dolžina palice (80 cm))

[shrink]

viewtopic.php?p=119256#p119256

[shrink]

Osemdeset centimetrov dolga bakrena žica je na enem koncu vpeta,na drugi konec pa je pritrjen kamen z maso 2,5 kg. Kamen vrtimo v vodoravni smeri s kotno hitrostjo 8,0 s^-1. Za koliko se podaljša žica? Presek žice je 1,1 mm2.

Zanima me če lahko predpostavim za radialni pospešek a = w^2 *r, a=51,2m/s^2 , pri čemer je r= 80 cm (dolžina žice).
Potem je sila F=m*a =128 N
F= Y*A*x/L (Y... youngov modul za baker (125000 N/mm^2), A ... presek (1.1mm^2), x... sprememba dolžine, L... dolžina palice (80 cm))

Ja.

P.S. Priporočam uporabo LaTeX sintakse za stavljenje enačb: na ta način bodo tvoja vprašanja bolj berljiva.

[urban2012]

Pri temperaturi 15 °C imamo jekleno ploščo z izvrtino premera
40,10 mm in bakreno kroglico s premerom 39,96 mm. a) Bo
kroglica, segreta na temperaturo 275 °C, še šla skozi izvrtino? b) Kaj
pa, če na temperaturo 275 °C segrejemo kroglico in ploščo?


Zanima me če lahko upoštevam za raztezanje v linearni smeri, ker za kroglo je tako ali tako vseeno saj se v vse smeri razteza enakomerno (rezultat je enak), za ploščo pa nimam podane debeline, tako da lahko upoštevam samo linearen raztezek.

[urban2012]

Celotna površina Zemlje v povprečju od Sonca prejema 430 W/m2
toplotnega toka preko sevanja. Kolikšna bi bila temperatura površja
Zemlje, če bi sevala kot črno telo?(22 C)


Zanima me če je moja predpostavka pravilna: Če obravnavamo Zemljo kot črno telo, to pomeni da odda toliko toplotnega toka kot ga sprejme, zato velja planckov zakon za črna telesa. T je potem 4-ti koren iz 430/5,67 * 10^-8

[urban2012]

Za natančne obdelave izdelkov, kot je recimo žilna opornica, se uporablja laserske obdelovalne sisteme.
Izračunaj, kolikšno energijo bi moral dovesti laser na 100 μm debelo aluminijasto plast, da bi izvrtal (odparil)
luknjico s premerom 20 μm. Oceni, koliko laserskih bliskov z dolžino 3 ps in povprečno močjo v času trajanja
bliska 250 MW bi za to potreboval? Na tej časovni skali lahko zanemarimo prevajanje toplote v okolico. Podatki
za aluminij so: specifična toplota v trdnem stanju 910 J/ kgK, tališče pri 659°C, talilna toplota 399 kJ/kg,
specifična toplota taline 1180 J/kgK, vrelišče pri 2327°C in izparilna toplota 10530 kJ/kg

Reševal sem kot da je energija enaka toploti potrebni, da snov popolnoma izparimo torej je enaka vsoti:

Q=Q1(SEGREVANJE DO TALJENJA (659°C)) + Q2 (TALJENJE PRI 659°C) + Q3 (SEGREVANJE DO IZPAREVVANJA (OD 659 DO 2327°C) + Q4 (IZPAREVANJE PRI 2327°C).
In zanima me če je možno, da je potrebno 0,00114 J energije (zdi se mi malo, po drugi strani pa logično, saj je potrebno izpariti samo m=8,48 *10^-11 kg)?

[shrink]

1. Ja. Premer ima tako in tako linearno dimenzijo.

2. Ja.

3. Na osnovi energije posameznega pulza (\(A_p=250\mathrm{~MW}\cdot 3\mathrm{~ps}=0.00075\mathrm{~J}\)) lahko sklepaš, da je red energije smiselen.

[urban2012]

Za koliko se spremeni entropija 1,0 kg vode pri segrevanju od
-10 C do +10 C pri tlaku 1 bar? (1,5 kJ/K)


Zanima me kje sem se zmotil v izračunu, saj naj bi rezultat znašal kot v oklepaju, jaz pa dobim 0,0000162 J/k?

Izrazil sem pa tako : S= S2-S1
S2 je pri temperaturi +10, S1 pri temp. -10

Potem pa Q=W= p*V
Pri čemer je p konst. = 10^5 Pa
Volumen je pa iz razmerja : p1*V1/T1=p2*V2/T2
Od koder dobim da je V2=1,076 V1
V1=1L

Če potem lepše zapišem enačbo dobim S= p1*V1( (1/T1) - (1,076/T2)) pa me sedaj zanima kje sem se zmotil.

[urban2012]

V zmrzovalnik s temperaturo – 23 °C, ki se nahaja v prostoru s
temperaturo +27 °C, stalno teče toplotni tok 50 W. Z najmanj
kolikšno močjo deluje njegov motor?

Kako sploh začeti nalogo?
(Jaz sem poiskušal z izkoristkom carnotovega procesa in dobim izkoristek 0,166 in moč 8,33 W, v rešitvah pa je rezultat 10W)



Koliko vodne pare s temperaturo 100 C moramo napeljati v 5 kg
ledu s temperaturo 0 C, da se bo ves led stopil? Kolikšna je skupna
sprememba entropije? (0,62 kg; 1,52 kJ/K)


Zopet, česa naj se poslužim. Za maso sem poiskušal z enačbo za zmesno temperaturo, ampak sta 2 neznanki masa pare in končna (zmesna temperatura).
In kako naj izračunam entropijo? Od kod bom lahko izračunal toploto?

[urban2012]

Turbina jedrske elektrarne, ki deluje med temperaturama 600ºC in
350ºC ima 75% izkoristek glede na idelani Carnotov stroj. Izračunaj
koliko topote se generira na uro, če koristna moč znaša 850 MW.


Zanima me če je možno, da je rezultat 14,265 TJ?

Računal sem, da je toplotna moč P= 850 / 0,286 (CARNOTOV IZKORISTEK)* 0,75

Q=P*3600s

[shrink]

1. Vode in ledu ne moreš obravnavati z enačbami za idealni plin. Drugače je sprememba entropije pri segrevanju/ohlajanju pri konstantnem tlaku enaka \(\Delta S=mc_p\ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)\) (kar sledi po integriranju izraza za entropijo), sprememba entropije pri fazni spremembi pa enostavno oddana/prejeta toplota na enoto temperature, ki je seveda konstantna. V svojem primeru imaš torej najprej segrevanje ledu od -10 °C do 0 °C, nato taljenje ledu (fazna sprememba) in nazadnje segrevanje vode od 0 °C do 10 °C. Skupna sprememba entropije je torej enaka vsoti spremeb entropij za posamezne faze.

2. \(\frac{\dot{Q}}{\dot{W}}=\frac{T_2}{T_1-T_2}=5\Rightarrow\dot{W}=10\mathrm{~W}\)

3. Ni nikakršne zmesne temperature: para kondenzira pri 100 °C, led pa se stali pri 0 °C. Sprememba entropije pa je enaka vsoti sprememb entropij pri faznih spremembah s tem, da sta različnega predznaka.

4. Če je moč reda GW, čas pa reda 1000 s, potem je delo/toplota reda TJ.

[urban2012]

Mi lahko še razložite 2. nalogo? Kako pridemo do tega razmerja med temperaturami?

Popravek; Zanima me samo, če sem pravilno ugotovil, da gre za princip delovanja toplotne črpalke, ali je katero drugo pojasnilo.

[urban2012]

In pa če mi lahko še nekoliko bolj pomagate s tretjo nalogo, kako lahko izračunam maso.
In pa entropija: torej je S= m(para) c(para) ln(T/T1)-m(led) c (led) ln (T/T2)

Ker te stvari mi niso najbolj jasne.

[shrink]

Mi lahko še razložite 2. nalogo? Kako pridemo do tega razmerja med temperaturami?

Popravek; Zanima me samo, če sem pravilno ugotovil, da gre za princip delovanja toplotne črpalke, ali je katero drugo pojasnilo.

Ne, gre za hladilni stroj, tisto razmerje temperatur pa je v bistvu hladilno število.

In pa če mi lahko še nekoliko bolj pomagate s tretjo nalogo, kako lahko izračunam maso.

Izparilna toplota, ki se sprosti pri kondenzaciji pare, je enaka talilni toploti ledu.

In pa entropija: torej je S= m(para) c(para) ln(T/T1)-m(led) c (led) ln (T/T2)

Ma ne, kot sem že rekel, sprememba entropije pri fazni spremembi je enostavno oddana/prejeta toplota na enoto temperature (ki je seveda konstantna):

\(\displaystyle\Delta S=\frac{m_lq_t}{T_t}-\frac{m_pq_i}{T_i}\)

P. S. Vikanje ni potrebno.