Kulka lodu stopi się kosztem energii kinetycznej (Ek) poruszającej się z prędkością v kulki.
-
Energia kinetyczna kulki: Ek=\frac{mv^2}{2}
-
Energia cieplna potrzebna do stopienia kulki lodu: Q=m \cdot C_t gdzie
C_t = ciepło topnienia lodu = 334 000 J/kg. Jest to ilość ciepła potrzebna do przeprowadzenia 1 kg substancji w stan ciekły.
E_k=Q więc równanie bilansu cieplnego ma postać:
\frac{mv^2}{2}=m\cdot C_t |*2
mv^2=2mC_t |:m
v^2=2C_t
v=\sqrt{2\cdot 334 000J/kg}=\sqrt{668 000}\approx 817,3m/s <== odpowiedź
WYPROWADZENIE JEDNOSTEK
\sqrt{\frac{J}{kg}}=\sqrt{\frac{kg\cdot m^2}{s^2}\cdot \frac{1}{kg}}
=\sqrt{\frac{m^2}{s^2}}=m/s