Physik : Mechanik und Wärmelehre

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von jackfromtenesee, 28. April 2007 .

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  1. #1 28. April 2007
    Hmm also am Montag schreib ich Physik, hab momentan noch kleinere Schwierigkeiten folgende Aufgaben zu lösen, wäre nett, wenn mir jm helfen könnte!

    Ein Astronaut bewegt drei Tafeln Schokolade (100g) auf dem Mond 5m nach vorne (horizontal). Wie viel Arbeit hat er verrichtet?

    Wie lange benötigt ein Wasserkocher (1000 Watt) um 1,2 Liter Wasser von 20°C zum Kochen zu bringen, wenn keine Energie "verloren" geht?

    Wie lange benötigt der Wasserkocher, wenn 10% der Energie "verloren" geht?

    Erläutere den Unterschied zwischen Temperatur und Energie?

    Warum bekommt man von 100°C heißem Wasserdampf stärkere Verbrennungen auf der Haut als von 100°C heißem Wasser?

    Vielen Dank!
     

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  3. #2 28. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    1)
    Die astronauten frage kann man so nich beantworten
    2)
    DQ=m*c*DT
    DQ=m c DT= 1.2Kg*4200 (KgK)*70K=403200

    P=Q/T t=DQ/P =403200J/1000W=403s=7min 12 s

    D steht jeweils für delta Theta = Temperaturunterschied

    Antwort 7min 12 s
    3) einfach mit 900 W rechnen

    4) Der wasserdampf kondensiert auf der haut wieder zu wasser dabei wird sehr viel energie frei nämlich 2,2 kJ/g
    wobei wenn man wasser von 100 auf ca 25 °C abkühlen würde müsste nur eine energie von ca 0,26 kj/g abgeführt werden
     
  4. #3 28. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    arbeit = kraft * weg
    es muss also für die aufgabe die reibungskraft berücksichtigt werden, es macht einen unterschied ob die tafeln shcokolade über sand oder eine glatte glasplatte gezogen werden. da aber zur reibung nix angegeben ist kannst du zur arbeit nix sagen.


    m = 1,2 kg (rho = 1000kg/m³)
    delta T = 80 K
    c = 4,2 KJ / (kg*K)
    delta Q = m c delta T = 1,2 * 4,2 * 80 = 403,2 KJ
    Q = P * t
    t = Q/P = 403,2 KJ / 1KW = 403,2s


    Pneu = P * 0,9 = 0,9 KW
    tneu = Q/Pneu = 403,2KJ / 0,9KW = 448s


    energie = Energie bedeutet in der Physik die im System gespeicherte Arbeit oder die Fähigkeit des Systems, Arbeit zu verrichten.
    temperatur = Die (absolute) Temperatur beschreibt die mittlere kinetische Energie pro Teilchen und "Bewegungstyp".
    (wikipedia)

    wasserdampf hat einen höheren energieinhalt im vergleich zu wasser gleicher temperatur (verdampfungsenthalpie)
     
  5. #4 28. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

     
  6. #5 28. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

     
  7. #6 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    natürlich gibt es auf dem mond reinbung...
     
  8. #7 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    Garkeine Arbeit, es wird nämlich keine Kraft in richtung des Weges verrichtet. Der Astronaut bewegt die Schokolade auf einer Aquipotentialebene (Ebene, auf der sich das Potential nciht ändert).

    In der Vektorrechnung wäre die Arbeit das Skalarprodukt aus Vektor Fg (Gravitationskraft auf dem Mond) und Vektor s in Bewegungsrichtung. Im obigen Fall ist die Bewegungsrichtung im 90°Winkel zu Fg. In diesem Fall ist das Skalarprodukt=0.
     
  9. #8 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    Ersteinmal vielen vielen Dank an alle!
    Bewertungen sind natürlich verteilt worde ;)

    Die Aufgabe auf dem Mond wird wohl als Lösung "keine Arbeit" haben denn Kraft und Strecke müssen doch immer parallel sein oder?

    Die potentielle Energie ist ja definiert in: m*g*h.
    Da hier h=0 ist ergibt die ganze Rechnung null (300g*0.6*0m) und somit ist auch die verrichtete Arbeit gleich Null.
     
  10. #9 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    das mit dem h=0 is irgendwie auch nicht so ganz richtig.

    aber ich glaub wir sind uns darin einig dass die aufgabe irgendwie nicht so gut formuliert ist, wenn man nicht genau weiss wie das gemeint ist kann man die aufgabe auch nicht richtig lösen.

    es gibt dazu 3 möglichkeiten:

    3. die schokolade wird vertikal auf dem mond bewegt. dabei ist natürlich die anziehungskraft des mondes während der bewegung zu überwinden, also arbeit = kraft * weg.

    2. die schokolade wird horizontal bewegt, zb durch den sand auf dem mond gezogen. hierbei ist dann die reibungskraft zu überwinden, wieder arbeit = kraft * weg.

    1. oder die schokolade wird horizontal im vakuum bewegt, dann wird keine arbeit verrichtet sondern nur ein impuls übertragen.
     
  11. #10 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    Wenn ich Schokolade um 5 Meter bewege, dann hebe ich sie erst an, ziehe sie aber nicht durch den Sand...
     
  12. #11 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    Und was is wenn ich sie 5 m weit kicke? oder schnipse oder mit der nase voran schubse?
    es gibt
    Hubarbeit
    Beschleunigungsarbeit
    Spannungsarbeit
    Druckarbeit??

    Alle werden unterschiedlich berrechnet

    finde die Frage zu ungenau gestellt
     
  13. #12 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    Kompliziert wird, wenn er die Schokolade vorher aufisst.

    Brennwert der Schokolade beachten *g
     
  14. #13 29. April 2007
    AW: Physik : Mechanik und Wärmelehre

    Also ich denke das 1. die richtige Annahme ist.
    Das ist ein Auszug aus einer Physik Arbeit 10 Schuljahr Gymnasium, und wahrscheinlich wollte der Lehrer das hören :)
     

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