Primjer: Radnik zabija željezni čavao mase 50 g u dasku udarajući ga čekićem mase 0,5 kg. Brzina čekića prije udarca iznosi 12 m s-1. Za koliko se kelvina ugrije čavao nakon 20udaraca, ako pretpostavimo da se 80 % mehaničke energije pretvori u unutarnju energiju čavla. Specifični toplinski kapacitet željeza je 450 J kg-1K-1.

Promjena unutarnje energije radom

kE

U cm

vNmT

1

22

2

Rješenje:

m1 = 50 g

T = ?Tcm

vmN 1

22

2

Ek = U

T = 25,6 Kc = 450 J kg-1K-1

= 0,050 kgm2 = 0,5 kgv = 12 m s-1

N = 20 = 80 % = 0,80

1-1-

21-

Kkg 450Jkg 05,02

s m 12kg 5,0208,0

T

0,00,50,40,30,20,10,0-0,4-0,3-0,2-0,10,0

termočlanak

milivoltmetar

Zadatak 1: Za koliko se razlikuju temperature vode na dnu i na vrhu slapa visokog 100 m ako pretpostavimo da sva mehanička energija vode prelazi u njezinu unutarnju energiju?

Rješenje:

h = 100 m

c = 4190 J kg-1 K-1

T = ?

U = Egpc

ghT

mcT = mgh

1-1-

-2

K kg J 4190

m 100s m 81,9

T = 0,23 K

Zadatak 2: U valjkastoj posudi duljine 1 m nalazi se nešto olovne sačme specifičnog toplinskog kapaciteta 130 J kg-1 K-1. Posuda se 100 puta preokrene iz vertikalnog u vertikalni položajtako da sačma 100 puta padne na dno posude. Nakon toga se ustanovi da je temperatura sačme porasla od 20 oC do 25 oC.Koliko je mehaničke energije sačme iskazano u % prešlo u unutarnju energiju okoline?

Rješenje:l = 1 mc = 130 J kg-1 K-1

N = 100t1 = 20 oCt2 = 25 oC

p = ?

%100

gp

gp

E

UEp %1001

gpE

U

%100)(

1 12

Nmgh

ttmc

%100)(

1 12

Ngh

ttcp

p = 33,7 %

%100m1s m 81,9100

)C 20C 25(C)( kg J 1301

2-

oo-1o