Frage von hansphysik, 55

Physik Wärmemenge?

Hallo Leute

Kann mir jemand bei dieser Aufgabe weiterhelfen?

Ein Schnellzug von 250t fährt mit einer Geschwindigkeit von 90km/h. Welche Wärmemenge wird beim Abbremsen bis zum Stillstand entwickelt, und welche Wassermasse von 0 Grad könnte damit auf den Siedepunkt bei Normaldruck erhitzt werden.

Freundlich Grüsse

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von DieterSchade, 21

In modernen Schiene-Bahn-Systemen wird die Bewegungsenergie zurückgewonnen, aber sei´s drum

E(kin) = 0,5 * 250.000kg * (25 m/s)² = 78,125 MJ

Um 1kg Wasser von 0°C auf 100°C zu erhitzen (VORSICHT: dann ist es noch nicht verdampft, es fehlt in deiner Frage noch die Berücksichtigung der Verdampfungsenthalpie) braucht man 4,19kJ/K*100K= 0,419 MJ

Du könntest gemäß 3-Satz also 186L Wasser auf die emperatur bringen.

Kommentar von hansphysik ,

Danke für die tolle Antwort. Kannst du mir bei dieser Augabe auch weiterhelfen?

Ein Atomreaktor hat eine thermische Leistung
von 290MW. Die abgegebene elektrische Leistung beträgt 100MW. Die Kühlung soll
durch Flusswasser erfolgen. Welche Wassermenge muss der Fluss mindestens haben,
wenn die Aufheizung des Flusswassers höchstens 3K betragen soll.(c = 4,19kJ/K)

290MW = 290000kJ

Q = 290000kJ - 100000kJ = 190000kJ

Q = m *c * T
m = Q/c*t
m = 190000kJ / 4,19kJ/K * 3 K = 15115 welche Einheit?

Die Lösung wäre 15.115 m3/s

Kommentar von DieterSchade ,

Die 4,19 kJ/K beziehen sich auf ein Liter. Also ist dein Ergebnis 15.115 L/s oder 15,115 m³/s.

Bitte einheitlich bei Zahlen die deutsche Systematik benutzen, z.B. pi ist 3,1415... und NICHT wie in einem englischen Text 3.1415...

Kommentar von DieterSchade ,

Danke für den Stern.

Antwort
von Schnulli00, 33

Um einen Ansatz zu finden: Ich würde sagen, die Wärememenge entspricht der kinetischen Energie. Viel Spaß beim Rechnen.

Kommentar von hansphysik ,

Wkin = 1/2 * m * v² (v=90km/h / 3.6 = 25m/s)
Wkin = 0.5 * 25000kg * (25m/s)2
Wkin = 250312.5

Wie kann man denn dort weiterrechnen?

Kommentar von Schnulli00 ,

Da sind Rechenfehler drin. Zieh die erst mal gerade. Achte z.B. mal auf die Masse

Kommentar von DieterSchade ,

Deine Rechnung steckt voller Fehler und deine Aufgabe steckt voller Fehler.

Kommentar von Stoerakustik ,

Einheit nicht vergessen - du hast nun Joule

Du kannst mittels der spezifischen Wärmekapazität und der bekannten temperaturdifferenz von 100 grad (vereinfacht) auf die Masse des Wassers schließen

Q = c * m * delta_T

Antwort
von NSchuder, 20

Es geht um die kinetische Energie!

Schau mal hier:

https://www.gutefrage.net/frage/loesungsweg-physikalische-aufgabe?foundIn=relate...

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