Stahlkugel abkühlen: Unterschied zwischen den Versionen
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Eine Stahlkugel (Durchmesser 20 cm, Dichte 7.8 kg/ |
Eine Stahlkugel (Durchmesser 20 cm, Dichte 7.8 kg/dm<sup>3</sup>, spezifische Wärmekapazität 500 J/(K kg)) wird auf 200°C erwärmt und dann bei einer Umgebgungstemperatur von 10°C abgekühlt. Nach einer Minute weist die Kugel noch eine Temperatur von 150°C auf. Vernachlässigen Sie das Temperturgefälle im innern der Kugel und gehen Sie von einem gleichbleibenden Wärmeleitwert zwischen Kugel und Umgebung aus. |
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#Wie viel [[Energie]] und wie viel [[Entropie]] gibt die Kugel insgesamt ab? |
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#Wie viel Entropie wird durch das Abkühlen insgesamt produziert? |
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Version vom 5. Mai 2015, 11:34 Uhr
Eine Stahlkugel (Durchmesser 20 cm, Dichte 7.8 kg/dm3, spezifische Wärmekapazität 500 J/(K kg)) wird auf 200°C erwärmt und dann bei einer Umgebgungstemperatur von 10°C abgekühlt. Nach einer Minute weist die Kugel noch eine Temperatur von 150°C auf. Vernachlässigen Sie das Temperturgefälle im innern der Kugel und gehen Sie von einem gleichbleibenden Wärmeleitwert zwischen Kugel und Umgebung aus.
- Wie viel Energie und wie viel Entropie gibt die Kugel insgesamt ab?
- Wie viel Entropie wird durch das Abkühlen insgesamt produziert?
- Wie stark ist der mittlere Wärmeenergiestrom, der von der Kugel an die Umgebung wegfliesst?
- Bestimmen Sie aus dieser Abschätzung den Wärmeleitwert und den Wärmeübergangskoeffizienten
- Wie lange würde es mit diesen Annahmen dauern, bis die Kugel auf 50°C abgekühlt ist?