| shizuku | 2014-8-17 11:26 AM |
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物理題目求解
大家好~
請問有誰能幫我解解這道物理題目嗎(o)
麻煩各位了謝謝!! :-)
Thermodynamique: Calorimetrie
Un calorimetre de masse eu eau m=12.5g contient M=55g de toluene. Une resistance r=10(1+ θ/100) alimentee sur 12V pendant 8 minutes 20 secondes fait passer la temperature du calorimetre de θ=20°C a θ=60°C
L'experience montre que les accroissements de temperature sont pratiquement proportionnels aux temps. r se trouve donc, de ce fait, etre une fonction lineaire du temps t.
On pose r = a + bt
a) Calculer a et b
b) Chercher la relation differentielle qui relie W, energie dissipee dans la resistance et t.
c) Calculer W et en deduire c |
| chouhsin | 2014-8-17 12:02 PM |
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我試著解題，也許不對。也請其他物理大腕指教。
a) Calculer a et b :
r = a + bt = 10(1+ θ/100)
t = 0 時 θ=20°C , a = 10 + 20/10 = 12
t = 500s 時 θ=60°C , 12 + b*500 = 10 + 60/10, b = (16 - 12)/500 = 0.008 |
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(a) r 對 t 跟 theta 都是線性關係，兩個變數都有起始值跟最終值，等式寫一下就可以解出 a 跟 b 了。
(b) 電阻散熱功率是 I*V ，功率是能量對時間的變化（也就是對時間微分），把不知道的量換成知道的量就可以得到一個簡單的微分方程。
(c) 把上題積分就可得到 W。另一方面，電阻散出的總能量全用於加熱，這裡比熱 c 應該是定值，因此就是 c*(Delta T)，如此便可得 c。
P.S. 那個電阻隨時間呈線性變化的假設完全是多餘的，有空的話可以想一想無此假設時題目該怎麼解。 |
| ChatYuan | 2014-8-17 10:20 PM |
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物理題目求解
a) Calculer a et b
Rien a redire a la solution qui a deja ete donnee (2樓)
b) Chercher la relation differentielle qui relie W, energie dissipee dans la resistance et t.
La puissance dissipee est P = U I = U2/R. Toutefois la question porte sur l'energie dissipee et il faut donc relier la puissance a l'energie : P = dW /dt . La relation differentielle demandee est donc sans doute dW/dt = U2/(a+bt)2 avec U = 12 V.
c) Calculer W et en deduire c
Pour calculer W, il "suffit" d'integrer la relation entre t = 0 et l'instant final.
Pour cela, la primitive qui nous interesse est celle de 1/(1+x)2 qui doit etre -1/(1+x) si je ne suis pas trop fatigue.
dW/dt = U2/a2 * 1/(1+ b/a t )2
d'ou W = [U2/a2 * a/b * (-1)/(1 + b/a t) ] pris entre 0 et t = 500 (a verifier et application numerique a faire)
Pour en deduire c (la capacite calorifique massique du toluene je suppose ?) il faut faire un bilan d'energie sur le systeme complet
Le systeme {Calorimetre + resistance + eau + toluene} subit une transformation isobare adiabatique, donc d'apres le premier principe on a
Hfinal - Hinitial = W + Q = W ici car Q = 0
La variation d'enthalpie est due a la variation d'enthalpie du calorimetre + celle du toluene d'ou
(c_eau * m + c * M) * ( θ_final - θ_initial) = W
D'ou c = 1/M*[W/( θ_final - θ_initial) - c_eau *m ]
(Je n'ai pas fait l'application numerique, mais c'est en general une bonne idee de comparer avec la valeur tabulee) |
| ChatYuan | 2014-8-17 10:21 PM |
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物理題目求解
忘了問原post 是在唸什麼 預科還是大學? |
| ChatYuan | 2014-8-20 08:02 PM |
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今天我老公(解題者)又問我台灣的學生有了解這個物理題目嗎? 有沒有看不懂的地方.怎麼都沒有反應,口氣低落
我: 嗯....沒有, 對方應該是在忙
但我心中的OS.我知道你老婆很雞婆,老是要你免費教東查西....老是要你幫台灣人 ;-)
老婆知道老公不喜歡對方沒有回覆, 但在給我們一點時間咩~ |
| shizuku | 2014-8-25 01:31 PM |
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真的非常感謝各位的reponses!!!
Grace a vous j'ai pu resoudre l'exo sans probleme
Merci mille fois :) |
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