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Forum "Thermodynamik" - Geschwindigkeit in Energie
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Geschwindigkeit in Energie: Keine Ahnung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:29 Mo 08.09.2008
Autor: DaMazen

Aufgabe
Ein Wasserfall stürzt sich über eine Geländestufe von 60m frei fallend in die Tiefe.

Bestimmen Sie, mit welcher vertikalen Geschwindigkeit (m/s) das Wasser aufprallt (Erdbeschleunigung g=9,81m/s², der Luftwiderstand ist zu vernachlässigen): ______

Um welche Temperaturdifferenz (K) würde sich das Wasser beim Aufprall erwärmen (spez. Wärme C H2O = 4187 J/(kg*K), wenn sich dessen gesamte Bewegungsenergie in Wärme umwandeln würde?

Bei der ersten Frage haben wir 34,31m/s ausgerechnet. Stimmt das?

Bei der zweiten Frage haben wir leider gar keine Ahnung.

        
Bezug
Geschwindigkeit in Energie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:41 Mo 08.09.2008
Autor: tathy

Hallo!

> Ein Wasserfall stürzt sich über eine Geländestufe von 60m
> frei fallend in die Tiefe.
>  
> Bestimmen Sie, mit welcher vertikalen Geschwindigkeit (m/s)
> das Wasser aufprallt (Erdbeschleunigung g=9,81m/s², der
> Luftwiderstand ist zu vernachlässigen): ______
>  
> Um welche Temperaturdifferenz (K) würde sich das Wasser
> beim Aufprall erwärmen (spez. Wärme C H2O = 4187 J/(kg*K),
> wenn sich dessen gesamte Bewegungsenergie in Wärme
> umwandeln würde?
>  Bei der ersten Frage haben wir 34,31m/s ausgerechnet.
> Stimmt das?

Das stimmt. :-)

> Bei der zweiten Frage haben wir leider gar keine Ahnung.

Wärmeenergie berechnest du mit der Formel [mm] Q=c*m*\Delta [/mm] T , wobei [mm] \Delta [/mm] T die gesuchte Temperaturdifferenz ist. Nun musst du das einfach mit der kinetischen Energie aus Aufgabe 1) gleichsetzen, die Masse kürzt sich wieder raus und mit der Angabe von [mm] c(H_{2}O)=4,18 [/mm] kJ/(kg*K) erhälst du das Ergebnis.
Viele Grüße
Tathy


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Geschwindigkeit in Energie: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:02 Mo 08.09.2008
Autor: DaMazen

Also ist Delta T 140,81? Das erscheint mir viel zu viel zu sein.

Bezug
                        
Bezug
Geschwindigkeit in Energie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:35 Mo 08.09.2008
Autor: Steffi21

Hallo, klar, dein Ergebnis ist um den Faktor 1000 zu groß

beachte unbedingt deine Einheiten, für Wasser gilt [mm] c=4,186\bruch{kJ}{kg*k}=4186\bruch{J}{kg*k}, [/mm]
jetzt weißt du: [mm] 1J=1Nm=1\bruch{kg*m^{2}}{s^{2}}, [/mm] jetzt solltest du mit deinen Einheiten klar kommen,
Steffi



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