Schneeball schmelzen
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The following quantities appear in the problem:
Masse \(m\) / Temperatur \(T\) / Energie \(E\) / Wärme \(Q\) / Ortsfaktor \(g\) / Höhe \(h\) / Wärmekapazität \(c\) /
The following formulas must be used to solve the exercise:
\(\sum E_{\scriptscriptstyle\rm tot} \stackrel{!}{=} \sum E_{\scriptscriptstyle\rm tot}' \quad \) \(Q = c \cdot m \cdot \Delta\vartheta \quad \) \(E_{\rm \scriptscriptstyle kin} = \dfrac12 mv^2 \quad \) \(E_{\rm \scriptscriptstyle pot} = mgh \quad \)
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Exercise:
Mit welcher Geschwindigkeit müsste ein Schneeball aufprallen damit die dabei freigesetzte Energie den Schnee schmelzen könnte?
Solution:
* &tfracmv^ mL_f Rightarrow v sqrtL_f sqrt .eeesiJ/kg uuline.sim/s &textEinheitenkontrolle: v^ overset? L_f mathrm fracJkg frackgm^s^kg fracm^s^ quad checkmark * Annahme: Der Schnee respektive das Eis hat vor dem Aufprall Schmelztemperatur andernfalls käme noch die sensible Wärme zur Erhitzung des Eises auf die Schmelztemperatur dazu. Viel kann es allerdings nicht sein denn mit sehr kaltem Schnee lassen sich keine Schneebälle mehr kneten.
Mit welcher Geschwindigkeit müsste ein Schneeball aufprallen damit die dabei freigesetzte Energie den Schnee schmelzen könnte?
Solution:
* &tfracmv^ mL_f Rightarrow v sqrtL_f sqrt .eeesiJ/kg uuline.sim/s &textEinheitenkontrolle: v^ overset? L_f mathrm fracJkg frackgm^s^kg fracm^s^ quad checkmark * Annahme: Der Schnee respektive das Eis hat vor dem Aufprall Schmelztemperatur andernfalls käme noch die sensible Wärme zur Erhitzung des Eises auf die Schmelztemperatur dazu. Viel kann es allerdings nicht sein denn mit sehr kaltem Schnee lassen sich keine Schneebälle mehr kneten.