Техника

Вопрос про закон сохранения энергии

В комнате, которая полностью герметичная, звуко и тепло изолированная от внешнего мира, установлен вентилятор, мощностью 1 киловатт. Допустим, КПД электромотора вентилятора 100%. По закону сохранения энергии, энергия не может возникать из ниоткуда и исчезать в никуда, а лишь переходить из одного состояния в другое. В таком случае, во что превращается кинетическая энергия воздуха? Температура воздуха останется прежней, ну максимум на 1-2 градуса больше за счет трения воздуха об лопасти и трения в подшипнике. Если вентилятор будет включен целые сутки, будет потреблено 24 киловатта энергии, этого достаточно что бы поднять температуру в небольшом помещении до сотен градусов (а оно у нас теплоизолированное). Так куда же девается энергия?
ТМ
Татьяна Миронова
617
1. Энергии выделится не 24 киловатта, а 24 киловатт*часа, что равно 86 400 кДж.
2.Прикинем размеры комнаты. Пусть она будет 10 м в длину, 4 м в ширину и 2,5 м в высоту. Тогда в ней будет находиться 100 кубометров воздуха. И выделившаяся энергия станет нагревать этот воздух, ибо больше ей деваться некуда. При н. у. плотность воздуха равна 1,18 кг/м3, значит весь воздух в этой комнате будет иметь массу около 12 кг.
3.Удельная теплоемкость сухого воздуха при н. у. равна 1,005 кДж/(кг*К). Делим 86 400 на 12*1,005 и получаем 7 164 градуса Кельвина.
4.Теперь прикинем, куда эта энергия может деваться. Понятно, что "полностью" теплоизолировать предмет от внешнего мира невозможно. Из чего бы ни были сделаны стены, они начнут нагреваться от воздуха, а нагреваясь, они вынуждены будут передавать это тепло дальше. Даже Солнце - оно находится в полном вакууме, лучшей теплоизоляции не существует. Тем не менее, оно активно отдает тепло в окружающий Космос при помощи излучения. В реальности если заставить некий потребитель энергии (все равно какой) работать в замкнутом объеме с хорошей теплоизоляцией, пожар случится значительно раньше, чем пройдут сутки.
Дмитрий Бирюков
Дмитрий Бирюков
57 307
Лучший ответ
Татьяна Миронова излучение можно экранировать с помощью зеркальной поверхности, как внутри термоса) и все же не верится, что воздух в комнате будет разогреваться так же, как если бы вместо вентилятора был электрический обогреватель на 1 квт
Помещение будет нагреваться. Откуда у вас данные про 1-2 градуса и про нагрев до сотен градусов за сутки?!
Борис Платонов
Борис Платонов
84 105
Татьяна Миронова Навскидку. Можете проверить у себя в комнате, не получите даже эти 1-2 градуса
24 киловатта это мощность, а не энергия
Галина Нахратова
Галина Нахратова
98 792
Татьяна Миронова можете перевести в джоули, суть не меняется
Сильно согреется комната
НП
Норайр Пилоян
67 231
Довольно часто бывает, что не понятно - куда исчезает энергия. В вашем примере, Разве можно так тепло изолировать комнату? Если у нас даже в термосах, через несколько суток, температура падает. И все ли формы энергии известны сегодня?
AC
Atash Charyyew
37 630

Похожие вопросы