Fysik

Fysik opgave hjælp

26. august 2019 af Pern01 - Niveau: A-niveau

Et cirkus optræder på taget af en 30-etagers bygning i New York. 
Uheldigvis bliver en af cirkussets elefanter forskrækket over en mus, og flygter uheldigvis ud over kanten på taget. 
Heldigvis findes der nedenfor bygningen et svømmebassin, som elefanten lander i. 
Bassinets er 20 m langt, 10 m bredt og 5 m dybt og dets temperatur (inden elefanten faldt i) var præcist 20 grader

Beregn temperaturstigningen i svømmebassinet og gør i din besvarelse rede for dine antagelser.

Har selv tænkt disse antagelser: Jeg antager at hver etage er cirka 3 meter så elefanten hopper altså fra en højde på 30*3=90meter. Jeg antager ydermere at elefanten vejer 6000 kg. Jeg antager der ingen luftmodstand er. Jeg antager at nulpunktet er på jorden.

Derudover har jeg udregnet den potentielle energi til 5,3*10^6 j ved formlen epot=m*g*h og antager så det er den termiske energi. Men kan man bare det? Og hvis hvordan kommer man så til at finde temperaturstigningen i vandet?


Brugbart svar (0)

Svar #1
26. august 2019 af janhaa

C=\frac{Q}{m*\Delta T}=\frac{E}{m*\Delta T}

der   \Delta T = T_2-T_1=T_2-20

C is heat capacity to the elephant

maybe?


Svar #2
26. august 2019 af Pern01

Tror ikke helt jeg forstår hvordan man kan finde temperaturændringen af vandet ved at finde varmekapaciteten af elefanten?

Men tak for input janhaa


Brugbart svar (0)

Svar #3
26. august 2019 af ringstedLC


Brugbart svar (0)

Svar #4
26. august 2019 af janhaa

#2

Tror ikke helt jeg forstår hvordan man kan finde temperaturændringen af vandet ved at finde varmekapaciteten af elefanten?

Men tak for input janhaa

agree, heat capacity to the water...


Svar #5
26. august 2019 af Pern01

Hvis man gør således, så får man altså et absurd stort tal. Det virker ikke realistisk at en elefant kan opvarme vandet så meget.


Brugbart svar (0)

Svar #6
26. august 2019 af Eksperimentalfysikeren

Det er ikke nemt at se, hvordan du er kommet fem til det, du har sat ind i programmet. Gem programmet til du har opstillet, hvad vil gøre.


Brugbart svar (2)

Svar #7
26. august 2019 af ringstedLC

Hvis det antages, at den pot. energi omdannes til termisk energi, der ikke kan undslippe til omgivelserne (- sprøjt):

\begin{align*} C_{vand} &= \frac{E_{pot.}}{\Delta T\cdot {\color{DarkGreen} m_{vand}}} \Updownarrow \\ \Delta T &= \frac{E_{pot.}}{C_{vand}\cdot m_{vand}} \\ E_{pot.} &= 6000\cdot 9.82\cdot 3\cdot 30\; \left ( \frac{kg\cdot m\cdot m}{s^2}=J \right )=5.3\cdot 10^6\text{ J} \\ m_{vand} &= 200\cdot 100\cdot 50\;\left ( dm\cdot dm\cdot dm=dm^3=kg \right )=1\cdot 10^6\text{ kg} \\ \Delta T &= \frac{5.3\cdot 10^6}{4.186\cdot 1\cdot 10^6}\; \left ( \frac{J}{\frac{J}{kg\cdot K}\cdot kg}=K \right )= 1.3^{\circ} \end{align*}

Hvis det yderligere antages, at elefanten bliver liggende vil dens egen kropsvarme (fx 70% vand ved 37º) også bidrage til temp.-stigningen.

Dit "store" tal skyldes bla. sjusk:

\begin{align*} C &= \frac{E}{(t-20)\cdot m}\neq\frac{E}{t-20\cdot m} \\ E &= 5.3\cdot 10^6\text{ J}\neq53028\cdot 10^6\text{ J} \end{align*}


Svar #8
27. august 2019 af Pern01

Tak for svar har fundet ud af det


Skriv et svar til: Fysik opgave hjælp

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.