Stahlkugel abkühlen

Aus SystemPhysik
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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 Umgebungstemperatur von 10°C abgekühlt. Nach einer Stunde weist die Kugel noch eine Temperatur von 150°C auf. Vernachlässigen Sie das Temperaturgefälle im innern der Kugel und gehen Sie von einem gleichbleibenden Wärmeleitwert zwischen Kugel und Umgebung aus.

  1. Wie viel Energie und wie viel Entropie gibt die Kugel insgesamt ab?
  2. Wie viel Entropie wird durch das Abkühlen insgesamt produziert?
  3. Bestimmen Sie aus dieser Abschätzung den Wärmeleitwert und den Wärmeübergangskoeffizienten
  4. Wie lange wird es dauern, bis die Kugel auf 50°C abgekühlt ist?

Resultate

Lösung