Wärmeenergie beim Bremsen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:34 So 16.11.2014 | | Autor: | needmath |
| Aufgabe | Ein Autofahrer fährt in einem Wagen mit der Masse 1.350 kg im Leerlauf eine Steigung herunter, an deren Ende eine Ampel Rot zeigt, so dass er anhalten muss. Er beginnt bei einer Geschwindigkeit von 28 m/s an einer Stelle zu bremsen, die 30 m höher als das Ende der Steigung liegt.
Wie groß ist die Energie, die beim Bremsen in Form von Wärme vernichtet werden muss, wenn Luftwiderstand und andere Reibungskräfte vernachlässigt werden? |
wie bestimme ich hier die wärmeenergie, die beim bremsen entsteht?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:51 Mo 17.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
alle energie die das auto am anfang hatte, feht in Wärmeenergie über. Welche Energie hatte es am Anfang des Bremsens?
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:49 Mo 17.11.2014 | | Autor: | needmath |
das auto hat am anfang des bremsen die folgende energie:
[mm] E=E_{kin}+E_{pot}=\bruch{1}{2}m*v^2+mgh=926505J
[/mm]
Wie bestimme ich nun die Wärmeenergie?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:31 Mo 17.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
da die Anfangsenergie am Ende futsch ist kann sie ja nur in Wärmeenergie umgesetzt worden sein. Also hast du die jetzt!
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:33 Di 18.11.2014 | | Autor: | needmath |
gilt hier wieder das mechanische wärmeäquivalent ?
beim geschlossenen System gilt: [mm] \Delta{W}=\Delta{Q}
[/mm]
im offenem System gilt: [mm] \bruch{\Delta{W}}{\Delta{Q}}=4,185J/cal
[/mm]
ist das auto hier ein geschlossenes System?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:39 Di 18.11.2014 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
ja, in diesem Falle wird das Auto als geschlossenes System angesehen. Die komplett vorhandene Energie ist am Ende des Bremsvorgangs in Wärmeenergie umgesetzt worden wie leduart bereits schrieb.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:52 Di 18.11.2014 | | Autor: | needmath |
ne moment hier kann ja das mechanische Wärme äquivalent nicht gelten, weil ich die Arbeit W nicht berechnet habe
soweit ich weiß gilt
[mm] \Delta U+\Delta{E_a}=\Delta Q+\Delta{W}
[/mm]
U=innere Energie
[mm] E_a= [/mm] äußere Energie (kinetische und potenzielle energie)
[mm] W=Arbeit=p*\Delta{V}
[/mm]
Q=Wärmeenergie
ich verstehe jetzt nicht wieso man einfach sagt [mm] E_a=Q
[/mm]
wieso werden die innere Energie U und die Arbeit W nicht berücksichtigt?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:21 Di 18.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
das mechanische Wärmeäquivalent hat nix mit offen oder geschlossenen Systemen zu tun, es rechnet nur die heute üblichen Energieeinheiten Jo ule im mkg s System auf die alten- meist nur für Wärmeenergie benutzte -Einheit cal um.
Ich verstehe also nicht, was du willst. Sicher ist, das Auto hat Lage und kinetische Energie verloren. Da es kein Auto ist, was beim Bremsen etwa ein Schwungrad in Bewegung bringt, oder eine Batterie aufläd. wo denkst du denn ist die Energie hingegangen? Bitte kommentiere das statt wild Gleichungen hinzuschreiben die zwar in der Thermodynamil gelten, aber nichts mit der Aufgabe zu tun haben. Was du mit deinen Gleichungen etwa [mm] W=p*\Delta [/mm] V willst weiss ich nicht.
dabei ist nicht das Auto das abgeschlossene System, sondern Auto + Strasse.
(da allerdings Reibung ausgeschlossen wurde (offensichtlich ausser der Reibung der Bremstrommeln) kann die Strasse nichts abgekriegt haben. (wie man ohne Reibung zur Strasse ein Auto zum Stehen kriegt ausser durch eine Mauer oder dergleichen ist mir rätselhaft)
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:04 Di 18.11.2014 | | Autor: | needmath |
hallo
wieso gilt im nachfolgenden thread:
Arbeit=Wärmeenergie?
W=Q?
https://matheraum.de/read?t=1041312
am besten antwortest du im alten thread
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:09 Di 18.11.2014 | | Autor: | chrisno |
Wie ich Dir schon dort geschrieben habe:
Wenn mechanische Energie vollständig in Wärme umgewandelt wird, dann gilt weiterhin die Energieerhaltung und damit [mm] $\Delta [/mm] Q = [mm] \Delta [/mm] W$.
Du solltest Dir nicht das Leben so schwer machen. Zuerst untersuchst Du die Aufgabe, ob sie als einfache Energieumwandlung betrachtet werden kann. Dann rechnest Du
Energie vorher = Energie nachher.
Da mit offenen und geschlossenen Systemen zu argumentieren hilft nicht weiter. Die Gleichungen, die Du verwendest sind angebracht, wenn etwas kompliziertere Situationen betrachtet werden, als Beispiele nenne ich die Kreisprozesse.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:47 Di 18.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
hier wie dort wird Arbeit mal Rührarbeit, mal Bremsarbeit in Wärme umgewandelt. Wenn du die Rührarbeit durch einen runterfallendes Gewicht erreicht hättest hättest du auch die Lageenergie in Wärme umgesetzt. Bei der anderen Aufgabe wird nur nicht gesagt, woher die Arbeit kommt, wahrscheinlich durch U*I*T eines elektrischen Rührwerks?
Meine Frage: Was ist aus Lage und kin Energie geworden hast du nicht beantwortet. Genau die Überlegung fehlte dir von Anfang an.
Gruß leduart
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