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Stahlkugel abkühlen
Eine Stahlkugel (Durchmesser 20 cm, Dichte 7.8 kg/dm3, spezifische Wärmekapazität 500 J/(K kg)) wird auf 200°C erwärmt und dann bei einer Umgebungstemperatur von 10°C abgekühlt. Nach einer Stunde weist die Kugel noch eine Temperatur von 150°C auf. Vernachlässigen Sie das Temperaturgefälle im innern der Kugel und gehen Sie von einem gleichbleibenden Wärmeleitwert zwischen Kugel und Umgebung aus.
- Wie viel Energie und wie viel Entropie gibt die Kugel insgesamt ab?
- Wie viel Entropie wird durch das Abkühlen insgesamt produziert?
- Bestimmen Sie aus dieser Abschätzung den Wärmeleitwert und den Wärmeübergangskoeffizienten
- Wie lange wird es dauern, bis die Kugel auf 50°C abgekühlt ist?