Šolsko tekmovanje iz fizike 4 letnik

No pa zacnimo ...

Verjetno je to posoda, ki je pokrita s to desko, ne?
No, jz sm to tko racunal, ce je pa deska v posodi, pol
je pa naloga nesmiselna ...

Torej.

Iz mase deske izracunamo, kaksna je sila teze
F = m a = 5,0kg 10m/s2 = 50N
torej mora biti tlak, s katerim zrak pritiska (dviga) desko
enak tej sili F in povrsini le-te, ki je S.
P = F/S = 50N / 1m2 = 50Pa

iz tega tlaka izracunamo kolk je molov zraka v prostoru
po plinski enacbi
P V = n R T torej
(300l = 0,3m3)

n = PV/RT = 50Pa 0,3m3 / 8,31J/molK 291K = 0,00620mol

(kar je razumljivo, glede na to, da je okol deske tlak, in da
ne sme bit preveczraka, ker bi odrinil desko stran ...)

Ce potem racunamo "po dolgem casu" to pomeni,
da moramo predposaviti ravnovesje tudi kar se prehajanje toplote tice.
Ker podatkov za stene posode nimamo, jo zanemarimo.
Predpostavimo tudi, da pred segretjem deske ni nobenega
toplotnega toka med desko in zrakom ...

Torej izracunamo, za koliko se bo zrak segrel, zaradi vroce deske ...
Q'(deska) = m' c' T' = 5kg 390J/kgK 373K = 5,228J
Q''(zrak) m'' c'' T'' = 29kg 720J/kgK 293K = 71,26J

Q = Q' + Q'' = 76,491J

Q = m' c' T' + m'' c'' T''

ko se toplotni tok ustavi je T' = T''
Q = T (m' c' + m'' c'')

torej je sprememba koncne temperature deske in zraka
T = Q / (m' c' + m'' c'') = 58,092J / (5kg 390J/kgK + 29kg 720J/kgK) = 0,00335K

ta T pa je tudi tisti, ki ga spet nesemo v plinsko enacbo
PV = nRT

n = PV/RT = 50Pa 0,3m3 / 8,31J/molK (291K - 0,00335K) = 0,00620 mol = 6,20 mmol

kar predstavlja
M = 29kg/kmol

m = M n = 29kg/kmol 0,0062 mol = 4,68 kg

tolk mase zraka torej ostane po dolgem casu v posodi.
Izracunamo samo se razliko od zacetne mase ...

Racunati bi moral na vec decimalk, ce bi hotel tocno ...
pa se mi ne da zdele se enkrat ... - uf, kolk je ura ... :)

Upam, da se nisem kje zmotu - pa da je pomagal tvoji sestri!

Kunigas