Stahlkugel abkühlen
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?
- 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?