William Moebs; Samuel J. Ling; Jeff Sanny

Zadania

1.2 Termometry i skale temperatur

42.

Podczas podróży po USA czujesz, że jesteś chory. Kolega daje ci termometr, który po pomiarze pokazuje, że temperatura twojego ciała wynosi 102 stopnie. Jaka to skala? Jaką temperaturę masz w skali Celsjusza? Czy powinieneś udać się do lekarza?

43.

Przypuśćmy, że nadchodzi zimny front atmosferyczny w Twojej okolicy i temperatura spadła o $22,2 ° C$ . O ile stopni spadła temperatura w skali Fahrenheita?
Pokaż, że każda zmiana temperatury w skali Fahrenheita to $9 ∕ 5$ zmiany temperatury w skali Celsjusza.

44.

W jednym z artykułów popularnonaukowych w amerykańskiej prasie na temat zmiany klimatu napisano: „Ubytek części pokrywy lodowej nastąpił prawdopodobnie w czasach, gdy temperatura naszej planety była o 36-37 stopni Fahrenheita (2-3 stopnie Celsjusza) wyższa niż dzisiaj”. Jaki błąd popełnił autor artykułu?

45.

W jakiej temperaturze skale Fahrenheita i Celsjusza mają tę samą wartość liczbową?
W jakiej temperaturze skale Fahrenheita i Kelvina mają tę samą wartość liczbową?

46.

Pewien Polak kupił na eBay nową zamrażarkę wyprodukowaną w USA, gdzie termometry wyskalowane są w fahrenheitach. Kiedy ją uruchomił i odczytał temperaturę, popełnił dwa błędy. Po pierwsze, nie zauważył, że na wskazaniu nie ma minusa, a po drugie uznał, że termometr jest wyskalowany w Celsjuszach. Zatem odczytał $x ° F$ jako $- x ° C$ . Co ciekawe, temperatura, jaką odczytał w Celsjuszach, była poprawna. Jaka była prawdziwa temperatura na termometrze w zamrażarce? Zaokrąglij wynik do jednej cyfry znaczącej.

1.3 Rozszerzalność cieplna

47.

Pomnik Waszyngtona znajdujący się w Waszyngtonie (USA) ma wysokość $170 m$ w lecie, gdy temperatura równa jest $35 ° C$ . Jaka będzie jego wysokość w zimie, gdy temperatura spadnie do $- 10 ° C$ ? Pomnik ten zbudowany jest z piaskowca, ale dla potrzeb zadania przyjmij, że jego współczynnik rozszerzalności cieplnej równy jest współczynnikowi $α$ marmuru. Podaj odpowiedź z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

48.

O ile wyższa jest Wieża Eiffela po południu, gdy temperatura wzrosła od rana o $15 ° C$ ? Jej nominalna wysokość to $321 m$ . Załóż, że jest wykonana w całości ze stali.

49.

Jak wydłuża się 3-centymetrowy słupek rtęci, kiedy jego temperatura wzrasta od $37 ° C$ do $40 ° C$ , zakładając, że rtęć zamknięta jest w rurce, ale nie jest ograniczona jej długość? Odpowiadając, wyjaśnij, dlaczego termometry posiadają zbiorniczki z cieczą oprócz samego słupka cieczy.

50.

Jak szeroka powinna być szczelina dylatacyjna pomiędzy szynami torów kolejowych, jeśli mogą osiągać temperaturę o $35 ° C$ wyższą od tej, w której były montowane? Ich długość początkowa to $10 m$ .

51.

Planujesz kupić małą działkę ziemi w Hongkongu. Cena to „tylko” $60 000 zł$ za metr kwadratowy. Dokumenty pokazują, że wymiary działki wynoszą $20 m \times 30 m$ . Jak zmieni się cena działki, jeżeli zmierzysz jej wymiary stalową taśmą mierniczą w temperaturze o $20 ° C$ wyższej niż zalecana dla tej taśmy? Wymiary działki się nie zmieniają.

52.

Globalne ocieplenie spowoduje podniesienie poziomu mórz częściowo z powodu topnienia pokryw lodowych, a częściowo na skutek rozszerzenia cieplnego wody wraz ze wzrostem jej temperatury. Aby poznać rozmiar tego zjawiska, oblicz zmianę długości słupa wody o wysokości $1 km$ wraz ze wzrostem temperatury wody o $1 ° C$ . Załóż, że cylinder nie może się rozszerzać, a jedynie wydłużać. Przy modelowaniu oceanu jest to rozsądne uproszczenie, ponieważ tylko ta część wody, która jest blisko powierzchni, może rozszerzyć się wszerz w stronę lądu i tylko do pewnego stopnia. Dodatkowo przyjmij, że woda ogrzewa się tak samo w całej objętości, co w przypadku oceanu nie jest prawdą.

53.

Załóż, że dwa pręty: stalowy i aluminiowy, o długości $1 m$ mają taką samą długość w temperaturze $0 ° C$ . O ile będą różnić się długością w temperaturze $22 ° C$ ?
Powtórz obliczenia dla 30-metrowych taśm mierniczych.

54.

Jeżeli probówkę o pojemności $500 ml$ wypełnisz po brzegi alkoholem etylowym w temperaturze $5 ° C$ , to ile alkoholu wypłynie, gdy jego temperatura wzrośnie do temperatury pokojowej ( $22 ° C$ )?
O ile mniej wyleje się wody w takich samych warunkach?

55.

Większość samochodów posiada zbiornik wyrównawczy cieczy chłodzącej po to, aby zatrzymać jej ubytek, gdy silnik się nagrzeje. Wykonana z miedzi chłodnica wypełniona jest po brzegi $\SI{16}{\litre}$ płynu chłodzącego mającego temperaturę $10 ° C$ . Jaka objętość płynu przeleje się do zbiornika, gdy chłodnica osiągnie temperaturę $95 ° C$ przy założeniu, że współczynnik rozszerzalności objętościowej $β = 400 \cdot 10^{- 6} {° C}^{- 1}$ (wynik będzie niedoszacowany, ponieważ większość samochodów posiada układ chłodzący pracujący przy wyższej temperaturze niż $95 ° C$ )?

56.

Pewien fizyk, przygotowując sobie kubek kawy rozpuszczalnej, zauważył, że wraz ze schładzaniem kawy jej poziom w filiżance maleje o $3 mm$ . Udowodnij, że taki spadek nie może być wynikiem cieplnego kurczenia się cieczy. Oblicz różnicę poziomów kawy w kubku o objętości $350 {cm}^{3}$ i o średnicy $7 cm$ podczas stygnięcia kawy od temperatury $95 ° C$ do $45 ° C$ (większość tej zmiany poziomu kawy wywołana jest uwalnianiem pęcherzyków powietrza).

57.

Gęstość wody w temperaturze $0 ° C$ równa jest niemal $1000 kg ∕ m^{3}$ (dokładnie jest to $999,84 kg ∕ m^{3}$ ), podczas gdy gęstość lodu w tej samej temperaturze wynosi $917 kg ∕ m^{3}$ . Oblicz ciśnienie konieczne do utrzymania zamarzającego lodu w takiej objętości, jaką miała woda. Pomiń wpływ, jaki miałoby tak wysokie ciśnienie na temperaturę zamarzania (zadanie to ma na celu jedynie pokazanie, z jak dużymi siłami mamy do czynienia w procesie zamarzania wody).

58.

Udowodnij, że $β = 3 α$ , poprzez obliczenie infinitezymalnie małej zmiany objętości $d V$ sześcianu o bokach równych $L$ , kiedy temperatura zmieni się o $d T$ .

1.4 Przekazywanie ciepła, ciepło właściwe i kalorymetria

59.

W gorący dzień temperatura basenu wypełnionego $80 000 l$ wody zwiększa się o $1,5 ° C$ . Jaka ilość ciepła została dostarczona do wody? Pomiń wszelkie komplikacje, takie jak parowanie wody.

60.

W celu wysterylizowania 50-gramowej butelki dziecięcej musisz podgrzać ją od temperatury $22 ° C$ do $95 ° C$ . Ile ciepła należy dostarczyć do butelki?

61.

Dostarczenie identycznej ilości ciepła do takiej samej masy różnych substancji powoduje różne zmiany temperatury. Oblicz temperaturę końcową, gdy dostarczysz $1 kcal$ ciepła do $1 kg$ substancji o temperaturze początkowej równej $20 ° C$ , kiedy ta substancja to

woda;
beton;
stal;
rtęć.

62.

Pocierając dłonią o dłoń, rozgrzewasz się w wyniku zamiany pracy w energię cieplną. Pewna kobieta, aby ogrzać sobie ręce, wykonuje łącznie 20 potarć ręką o rękę, za każdym potarciem przemieszczając dłonie o $7,5 cm$ . Siła tarcia pomiędzy dłońmi wynosi $40 N$ . Ile wyniesie wzrost temperatury powierzchni dłoni? Masa ogrzanych tkanek wynosi $0,1 kg$ .

63.

Lity blok pewnej substancji o masie $0,25 kg$ podgrzano od temperatury $20 ° C$ do $65 ° C$ w wyniku dostarczenia $4,35 kJ$ energii. Oblicz ciepło właściwe tej substancji i na tej podstawie zidentyfikuj ją.

64.

Taką samą ilość ciepła dostarczono do różnych ilości wody i miedzi, co spowodowało identyczną zmianę temperatury obydwu substancji. Oblicz, jaki musi być stosunek masy miedzi do wody, by otrzymać taki rezultat.

65.

Liczbę kilokalorii w pożywieniu mierzy się za pomocą kalorymetru poprzez spalenie pokarmu i pomiar ilości ciepła wytworzonego w ten sposób. Ile kilokalorii zawiera $5 g$ orzeszków ziemnych, jeżeli ciepło po jego spaleniu podgrzewa $0,5 kg$ wody i aluminiowy kubek o masie $0,1 kg$ do temperatury $54,9 ° C$ ? Załóż, że proces ten odbywa się w kalorymetrze, czyli w idealnie odizolowanym od otoczenia pojemniku;
Porównaj swoją odpowiedź z następującą informacją znajdującą się na opakowaniu prażonych orzeszków ziemnych: porcja $33 g$ zawiera 200 kalorii. Czy otrzymany wynik zgadza się z oznaczeniem na opakowaniu?

66.

Po intensywnych ćwiczeniach fizycznych temperatura ciała człowieka o masie $80 kg$ wynosi $40 ° C$ . Ile wynosi moc (w watach), z jaką człowiek ten musi obniżyć temperaturę swojego ciała do $37 ° C$ w ciągu 30 minut, zakładając, że ciało ciągle produkuje energię z szybkością odpowiadającą $150 W$ ?

67.

W badaniu zdrowych młodych mężczyzn⁷ stwierdzono, że wykonywanie 20 pompek na minutę spala ilość energii, odpowiadającą $8,06 kcal$ dla 70-kilogramowego mężczyzny. O ile wzrośnie temperatura jego ciała przy założeniu, że przy wykonywaniu tych ćwiczeń jego ciało nie odda żadnego ciepła do otoczenia?

68.

Próbka wody o masie $1,28 kg$ i w temperaturze $10 ° C$ znajduje się w kalorymetrze. Wrzucamy do niej kawałek stali o masie $0,385 kg$ podgrzany do temperatury $215 ° C$ . Ile wyniesie końcowa temperatura równowagi po ustaniu wrzenia i skraplania? Załóż, że cała odparowana woda ponownie ulegnie skropleniu, a proces wrzenia i skraplania nie wpłynie na wartość końcowej temperatury. Jak dowiemy się w kolejnym dziale, to założenie jest słuszne.

69.

Powtórz poprzednie zadanie, zakładając, że woda znajduje się w szklanej zlewce o masie $0,2 kg$ , a całość umieszczona jest w kalorymetrze. Zlewka na początku znajduje się w takiej samej temperaturze jak woda. Zanim dokonasz obliczeń, zastanów się, czy wynik będzie wyższy, czy niższy niż w poprzednim zadaniu. Czy obecność zlewki spowoduje dużą różnicę temperatury równowagi (porównaj masy i ciepła właściwe szkła i wody)?

1.5 Przemiany fazowe

70.

Ile ciepła (w $kcal$ ) należy dostarczyć do paczki o masie $0,45 kg$ zawierającej mrożone warzywa, aby je rozmrozić? Zamrożone warzywa mają temperaturę $0 ° C$ , a ich ciepło topnienia wynosi tyle samo co ciepło topnienia wody.

71.

Torebka z lodem o temperaturze $0 ° C$ znacznie efektywniej pochłania energię niż torebka zawierająca taką samą ilość wody w temperaturze $0 ° C$ .

Ile ciepła musi być dostarczone do $0,8 kg$ wody, aby podnieść jej temperaturę z $0 ° C$ do $30 ° C$ ?
Ile należy dostarczyć ciepła, aby najpierw stopić $0,8 kg$ lodu o temperaturze $0 ° C$ , a następnie podnieść temperaturę wody ze stopionego lodu?
Wyjaśnij, jak twoja odpowiedź popiera stwierdzenie, że lód efektywniej niż woda pobiera ciepło.

72.

Ile ciepła musi być dostarczone do układu, aby temperatura aluminiowego tygla o masie $0,75 kg$ zawierającego $2,5 kg$ wody wzrosła z $30 ° C$ do temperatury wrzenia wody, a potem by odparować $0,75 kg$ wody?
Ile czasu to zajmie, jeśli moc grzania wynosi $500 W$ ?

73.

Skraplanie pary wodnej pojawiające się na szklance z mrożoną wodą przyspiesza topnienie lodu w szklance wody. Jeśli $8 g$ wody skropli się na szklance zawierającej wodę i $200 g$ lodu, to ile gramów lodu stopi się w wyniku tego procesu? Załóż, że żadna inna wymiana ciepła nie zachodzi. Użyj $c_{par}$ dla wody w temperaturze $37 ° C$ jako lepszego przybliżenia, niż $c_{par}$ dla wody w $100 ° C$ .

74.

Na wycieczce zauważasz, że torba z lodem o masie $3,5 kg$ wytrzymuje w chłodziarce średnio jeden dzień. Ile wynosi średnia moc (w watach) dostarczana do lodu włożonego do chłodziarki w temperaturze $0 ° C$ , a stopionego całkowicie po jednym dniu i mającego temperaturę także $0 ° C$ ?

75.

Pewnego suchego i słonecznego dnia temperatura w basenie wzrosłaby o $1,5 ° C$ , gdyby nie było zjawiska parowania. Jaka część wody musi wyparować, aby temperatura wody w basenie nie wzrosła?

76.

Ile ciepła (w tym także potrzebnego do zmiany fazy) należy dostarczyć kawałkowi lodu o masie $0,2 kg$ , aby podnieść jego temperaturę z $- 20 ° C$ do $130 ° C$ ?
Ile czasu zajmie każdy etap, jeśli założymy stałą moc dostarczania energii cieplnej wynoszącą $20 kJ ∕ s$ ?
Narysuj wykres temperatury w funkcji czasu dla takiego procesu.

77.

W 1986 roku ogromna góra lodowa oderwała się od szelfu Ross Ice w Antarktyce. Był to w przybliżeniu prostopadłościan o wymiarach $160 km$ długości, $40 km$ szerokości i $250 m$ grubości.

Ile wynosiła masa tej góry przy założeniu, że gęstość lodu jest równa $917 kg ∕ m^{3}$ ?
Ile ciepła (w dżulach) potrzeba, aby stopić taką górę?
Ile lat zajęłoby stopienie takiej góry lodowej przez Słońce, jeśli lód pochłania średnio $100 W ∕ m^{2}$ , $12 h$ na dzień?

78.

Ile gramów kawy musi wyparować z $350 g$ kawy w szklance o masie $100 g$ , aby kawa i szklanka ochłodziły się z $95 ° C$ do $45 ° C$ ? Załóż, że kawa posiada takie same właściwości cieplne co woda oraz że średnie ciepło parowania wynosi $2340 kJ ∕ kg$ ( $560 kcal ∕ g$ ). Pomiń straty ciepła mogące powstać w wyniku innych procesów niż parowanie, jak również zmianę masy kawy podczas ochładzania. Czy przyjęcie tych dwóch założeń powoduje, że ilość wyparowanej kawy będzie większa, czy mniejsza od prawdziwej?

79.

Trudno ugasić ogień na tankowcu, ponieważ każdy litr ropy naftowej wydziela $2,8 \cdot 10^{7} J$ energii podczas spalania. Aby zilustrować tę sytuację, oblicz, ile litrów wody musi być użytych, aby wchłonąć energię wydzieloną przez spalenie $1 l$ ropy naftowej, jeśli temperatura wody podnosi się z $20 ° C$ do $100 ° C$ , wrze, a temperatura powstałej pary podnosi się do $300 ° C$ przy stałym ciśnieniu;
Omów dodatkowe komplikacje wynikające z faktu, że ropa naftowa jest mniej gęsta niż woda.

80.

Energia wydzielana przez kondensację (skraplanie) podczas burzy może być bardzo duża. Oblicz, ile energii jest wydzielane do atmosfery podczas małej burzy o promieniu $1 km$ przy założeniu, że w obszarze burzy spadł $1 cm$ deszczu.

81.

Aby zapobiec zniszczeniu owoców przez przymrozki, nad drzewami owocowymi rozpylono $4 kg$ wody w temperaturze $0 ° C$ .

Ile ciepła zostanie wydzielonego podczas zamarzania wody?
O ile spadłaby temperatura drzewa o masie $200 kg$ , jeśli taką ilość ciepła oddałoby to drzewo? Użyj ciepła właściwego równego $\SI{3,35}{\kilo\joule\per\kilo\gram\per\celsius}$ oraz załóż, że żadna zmiana fazy nie wystąpiła w objętości drzewa.

82.

Aluminiową miskę o wadze $0,25 kg$ razem z $0,8 kg$ zupy o temperaturze $25 ° C$ włożono do zamrażarki. Jaka będzie końcowa temperatura, jeśli $388 kJ$ energii zostało odprowadzone z miski z zupą przy założeniu, że właściwości cieplne zupy są takie same jak wody?

83.

Kostka lodu o masie $0,05 kg$ mająca $- 30 ° C$ została umieszczona w $0,4 kg$ wody o temperaturze $35 ° C$ w bardzo dobrze izolowanym pojemniku. Jaka będzie końcowa temperatura wewnątrz pojemnika?

84.

Jeśli wylejesz $0,01 kg$ wody o temperaturze $20 ° C$ na blok lodowy o masie $1,2 kg$ (który początkowo ma temperaturę $- 15 ° C$ ), to jaka będzie końcowa temperatura tego układu? Możesz przyjąć założenie, że woda ochładza się tak szybko, że wpływ otoczenia jest pomijalny.

85.

Ludy tubylcze gotują jedzenie w szczelnych koszach, w których umieszczają gorący kamień. Wodę umieszczoną w takim naczyniu doprowadzają do wrzenia. Jaką masę musi mieć granitowy kamień o temperaturze $500 ° C$ , by umieszczony w $4 kg$ wody o temperaturze $15 ° C$ podniósł jej temperaturę do $100 ° C$ , jeśli $0,025 kg$ wody znika na samym początku procesu gotowania przez odparowanie w zetknięciu wody z kamieniem? Pomiń wpływ otoczenia.

86.

Jaka byłaby końcowa temperatura patelni i wody z Przykładu 1.7, jeśli $0,26 kg$ wody zostałoby wlane do patelni i $0,01 kg$ wody wyparowałoby natychmiast, a pozostała woda osiągnęłaby po pewnym czasie równowagę termiczną z patelnią i miałaby z nią taką samą temperaturę?

1.6 Mechanizmy przekazywania ciepła

87.

Oblicz szybkość przewodzenia ciepła przez ściany domu o grubości $13 cm$ mające przewodność cieplną dwa razy większą niż szklane włókno. Załóż, że nie ma na nich żadnych okien i drzwi. Pole powierzchni ścian wynosi $120 m^{2}$ . Ich wewnętrzna strona ma temperaturę $18 ° C$ , a zewnętrzna $5 ° C$ ;
Ile pokojowych grzejników o mocy $1 kW$ każdy byłoby potrzebnych, aby zrównoważyć ciepło oddawane przez przewodnictwo?

88.

Szybkość przewodzenia ciepła przez okno w zimowy dzień jest wystarczająco duża, aby schłodzić powietrze obok szyb. Aby zobaczyć, jak szybko okna przekazują ciepło przez przewodzenie, oblicz szybkość przewodzenia w watach przez okno o powierzczni $3 m^{2}$ oraz grubości $0,634 cm$ , jeśli temperatury wewnątrz i na zewnątrz domu wynoszą $5 ° C$ i $10 ° C$ (taka szybkość nie będzie utrzymywana cały czas – wewnętrzna powierzchnia okien będzie się ochładzać, nawet do momentu powstania szronu).

89.

Oblicz szybkość przewodzenia ciepła z organizmu człowieka, zakładając, że temperatura wewnątrz ciała wynosi $37 ° C$ , a temperatura skóry $34 ° C$ , grubość tkanki tłuszczowej jest równa średnio $1 cm$ , a pole powierzchni ciała wynosi $1,4 m^{2}$ .

90.

Wyobraź sobie, że jedną stopą stoisz na ceramicznych płytkach podłogowych, a drugą na wełnianym dywaniku. Pole powierzchni kontaktu każdej stopy z podłożem wynosi $80 {cm}^{2}$ . Zarówno płytka, jak i dywan mają grubość $2 cm$ , a ich temperatura wynosi $10 ° C$ z każdej strony. Z jaką szybkością musi przepływać ciepło z każdej stopy, aby utrzymać górną powierzchnię płytki i dywanika w temperaturze $33 ° C$ ?

91.

Pewien człowiek spożył $3000 kcal$ w ciągu dnia, przekształcając większość z tego na energię cieplną, aby utrzymać swoją temperaturę ciała. Jeśli stracił połowę tej energii na odparowanie wody (przez oddychanie i pocenie), to ile kilogramów wody wyparowało?

92.

Pewien człowiek jest w stanie przebiec po rozżarzonych węglach i się nie poparzyć. Oblicz ciepło przekazywane na drodze przewodnictwa do spodniej strony jego stóp o grubości naskórka $3 mm$ i przewodności cieplnej rozżarzonych węgli jak dla drewna z najniższego zakresu, o gęstości $300 kg ∕ m^{3}$ . Pole powierzchni kontaktu to $25 {cm}^{2}$ , temperatura węgli wynosi $700 ° C$ , a czas kontaktu stopy z węglem to $1 s$ . Pomiń odparowywanie potu.

93.

Jaka jest szybkość przewodzenia ciepła przez futro dużego zwierzęcia mające grubość $3 cm$ i powierzchnię $1,4 m^{2}$ ? Załóż, że temperatura skóry tego zwierzęcia wynosi $32 ° C$ , a temperatura powietrza $- 5 ° C$ . Przyjmij, że futro ma taką samą przewodność cieplną jak powietrze;
Jaką wartość energetyczną musi dostarczyć mu pokarm w ciągu jednego dnia, aby uzupełnić te straty ciepła?

94.

Mors arktyczny pływający w wodach oceanu o temperaturze $- 1 ° C$ przekazuje energię na drodze przewodnictwa poprzez swoją tkankę tłuszczową z szybkością $150 W$ . Wewnętrzna temperatura morsa wynosi $37 ° C$ , a jego powierzchnia $2 m^{2}$ . Ile wynosi średnia grubość tkanki tłuszczowej, której przewodność równa jest przewodności cieplnej tkanki tłuszczowej bez krwi?

95.

Porównaj szybkości przewodnictwa cieplnego przez ścianę o grubości $13 m$ , powierzchni $10 m^{2}$ i przewodności cieplnej dwa razy większej niż włókna szklanego i przez okno grubości $0,75 cm$ i o powierzchni $2 m^{2}$ , zakładając tę samą różnicę temperatur dla okna i ściany.

96.

Załóż, że osoba jest przykryta od stóp po głowę wełnianym kocem o średniej grubości $2 cm$ , który przekazuje energię przez przewodzenie z szybkością (mocą) $50 W$ . Jaka jest różnica temperatur występująca po obu stronach koca, jeśli przyjmiesz jego powierzchnię $1,4 m^{2}$ ?

97.

Niektóre blaty kuchenne są wykonane z gładkiej ceramiki, co ułatwia ich czyszczenie. Jeśli ceramika ma grubość $0,6 cm$ , przewodzenie ciepła odbywa się przez ten sam obszar i w takim samym tempie, jak zostało to obliczone w Przykładzie 1.11, to jaka jest różnica temperatury w poprzek blatu? Ceramika ma taką samą przewodność cieplną jak szkło lub cegła.

98.

Jednym z łatwych sposobów zmniejszenia kosztów ogrzewania (i chłodzenia) jest dodanie dodatkowej izolacji na poddaszu domu. Załóż, że dom z jedną kondygnacją miał już $15 cm$ izolacji z włókna szklanego na poddaszu i na wszystkich powierzchniach zewnętrznych. Jeśli na poddaszu dodano dodatkowe $8 cm$ włókna szklanego, to o ile procent spadną koszty ogrzewania domu? Przyjmij następujące wymiary domu: $10 m \times 15 m \times 3 m$ . Zignoruj infiltrację powietrza i straty ciepła na oknach i drzwiach. Załóż, że wewnątrz i na zewnątrz domu temperatura jest jednorodna.

99.

Zarówno w świecie biznesu, jak i w życiu codziennym decyzje finansowe podejmowane są na podstawie długości okresu zwrotu inwestycji – czasu, po którym oszczędności zrównają się z poniesionym kosztem inwestycyjnym. Akceptowalny okres zwrotu zależy od naszych oczekiwań, ale zwykle liczony jest w latach. Zdecydowałeś się zamontować dodatkową izolację z poprzedniego zadania. Oblicz okres zwrotu kosztów ocieplenia, jeżeli koszt energii to $5 zł$ za milion dżuli, a koszt izolacji to $20 zł$ za metr kwadratowy. Załóż, że średnie $Δ T$ w 120-dniowym sezonie grzewczym wynosi $15 ° C$ .

Przypisy

7J.W. Vezina, An examination of the differences between two methods of estimating energy expenditure in resistance training activities, Journal of Strength and Conditioning Research, April 28, 2014, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24402448.