Frage von cooleDame, 33

Wie berechne ich diese physik aufgabe zu Energie?

Hallo, die Aufgabe lautet: 1,5l Teewasser sollen von 15 °C auf 95°C erhitzt werden. Wie viel Energie ist nötig? Wie hoch müsste ein 50kg schwerer Mensch klettern, damit sich seine potenzielle Energie um diesen Energiebetrag erhöht?

Die Energie habe ich schon berechnet, nur verstehe ich die aufgabe 2 nicht. Wie muss ich da denn vorgehen? Der Lehrer hat ihrgendwas gesagt von man muss die Kraft und daraus die Hubarbeit ausrechnen aber ich versteh jetzt nicht genau die vorgehensweise.

Antwort
von Bellefraise, 15

Thor1889 hat den Weg schon erklärt.

Vielleicht noch eins: Der Energiesatz erlaubt uns, verschiedene Energieformen miteinander zu vergleichen. Letztlich ist es egal, auf welche Art Energie umgewandelt wird.

Wenn wir eine Größe von Energie haben, können wir fragen, was muss ich tun, um diese Energie auf elektrische Art zu "erzeugen" . . . oder auf mechanische Art oder in Form von hydraulischer Energie.

Du hast nun die thermische Energie und könntest auch fragen: "welche Geschwindigkeit kann ein FAhrzeug mit 1000 kg Masse damit erreichen"

Dann würden wir sagen: E_therm = E_kin und den Kram nach v aufkösen.

Antwort
von Thor1889, 25

E_Pot = m * g * h

E_Therm = E_Kin

m hast du

E_Therm hast du

g ist eine Konstante mit 9,81 m/s²

h ist die Höhe und deine gesuchte Größe ;)

Kommentar von Bellefraise ,

hi - - - kleine Verwirrung vielleicht für den Fragesteller: du meintest sicher E_Therm = E_Pot

Kommentar von Thor1889 ,

Ui ... ja klar meine ich natürlich.

Danke für deine Korrektur (wiedermal?) :D

Kommentar von cooleDame ,

aber was ist m und was g? muss man bei g nicht die 50kg × 9,81 N/kg rechnen?

Kommentar von Thor1889 ,

okay hier besteht etwas verwechselungsgefahr

m = 50 kg

g is wie bereits geschrieben 9,81 Meter / Sekunde quadrat

g = 9,81 m/s²

und keinesfalls N/kg

Ich löse mal für dich:

E_Therm = E_Pot

E_Therm = m * g * h

=>

h = E_Therm / (m * g)

h = E_therm / ( 50 * 9,81)

Einheitenrechnung:

[h] = kg * m² / s² / kg / m * s²

es kürzen sich heraus

kg, eine m Potenz, und zwei (bzw. beide) s Potenzen

übrig bleibt

 [h] = m <- Meter

Kommentar von cooleDame ,

oke danke aber wie kommt man denn auf die 9,81?

Kommentar von Thor1889 ,

Die hat Sir Isaac Newton irgendwann im 17/18 JH bestimmt und ist allgemein gültig/bewiesen 

Expertenantwort
von fjf100, Community-Experte für Mathe, 4

Energieerhaltunssatz anwenden.

Qzu=m * c *(t2 -t1)=1,5 kg * 4,19 KJ/(kg *K) * (95° -15°)=502,8 KJ

Qzu=502,8 KJ=502800 J

Qzu=Epot=m *g * h siehe Physik-Formelbuch (potentielle Energie/lageenergie)

h= Qzu/(m * g)= 502800 J / (50 kg * 9,81 m/s^2)=1025,076 m (Meter)

Ein Mensch mit m=50 kg müsste 1025 Meter über den Boden sein,damit er die selbe Energie hat,wie die zugeführte Energie im Wasser Qzu.

TIPP : Besorge dir privat ein Physik-Formelbuch aus einen Buchladen.Das Buch kostet ca. 30 Euro. Da brauchst du nur abschreiben !  

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