Una macchina di Joule contenente 1,0 kg di acqua è azionata da masse di 10,0 kg ciascuna che cadono da un'altezza di 5,0 m.
Riavvolgendo il mulinetlo per 60 volte, qual è l'energia ceduta all'acqua?
Qual è l'aumento della temperatura dell'acqua?
Usiamo tale energia per riscaldare una stanza con le pareti perfettamente isolanti tramite una stufa da 1,0 kW. In quanto tempo la stanza si riscalda?
[59 kJ:14 K;59s]
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Livello 1
Energia potenziale delle due masse che scendono:
Uo = 2 * M g h = 2 * 10,0 * 9,8 * 5,0 = 980 J; (per una sola discesa);
N = 60 volte;
U = 60 * 980 = 58800 J = 58,8 * 10^3 J = 59 kJ (circa); (energia totale).
L'energia si trasforma in calore Q dell'acqua:
c * m * Delta T = Q;
c = 4186 J/kgK; calore specifico dell'acqua;
4186 * 1,0 * Delta T = 58800;
Delta T = 58800 /(4186 * 1,0) = 14 K; aumento di temperatura; (si può dire anche 14°C).
Potenza = 1,0 kW = 1000 W;
Potenza = Energia / tempo;
tempo = Energia / Potenza;
t = 58800 / 1000 = 58,8 s;
t = 59 s (circa). Con questa energia la stufa può funzionare per 59 secondi.
Ciao @albysorr06
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Genius I
