Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Παράδειγμα 3

Ένα βιβλίο σύρεται κατά 1 m οριζόντια πάνω σε μια τραχιά επιφάνεια με δύναμη 20 Ν κατά μέτρο ίση με την τριβή ολίσθησης.

Το έργο που η τριβή ολίσθησης καταναλώνει στο βιβλίο είναι: W = 20 Ν Χ 1 m = 20 J (αρνητικό). Η ανταλλαγή της θερμότητας με το περιβάλλον είναι ουσιαστικά μηδέν, γιατί το χρονικό διάστημα που διαρκεί η κίνηση είναι μικρό και δεν επαρκεί, για να εκδηλωθεί ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον.

Συνεπώς, χρησιμοποιώντας τη σχέση (1β) έχουμε: ΔU = Q-W = 0- (-20 J) = 20 J

Η εσωτερική ενέργεια αυξάνεται και η θερμοκρασία του βιβλίου θα αυξηθεί λίγο.

Το ίδιο τελικό αποτέλεσμα θα μπορούσαμε να έχουμε, αν τοποθετήσουμε το βιβλίο πάνω σε ένα ηλεκτρικό καμινέτο και το θερμάνουμε για λίγο χρόνο· θα ήταν τότε: W= 0 και Q = 20 J, οπότε πάλι από την (1 β) θα είχαμε: ΔU = Q-W = 20J-0 = 20 J

Εικ. 1.20 Σχηματική αναπαράσταση της συσκευής του Joule για τον προσδιορισμό του μηχανικού ισοδύναμου της θερμότητας.