Võimsus mehaanikas ja soojusõpetuses

Võrdle, kuidas kasutatakse võimsuse mõistet soojusõpetuses ja mehaanikas. Analüüsi situatsiooni. Vasta küsimustele.

What's going on here?

Kirjeldame toimuvat.

Rauatükk hõõgub ning on arvatavasti väga tuline. Järelikult see ka jahtub ... seda enam, et see puutub rauast alasit ja tange, mis on mõlemad head soojusjuhid ning juhivad järelikult soojust kiiresti ehk suure võimsusega eemale.

Sepa käes on haamer, millega ta seda rauatükki taob. Iga löögiga annab ta punasele ehk jahtuvale rauatükile ühe haamrilöögi mehaanilise energia jagu energiat juurde.

Seega rauatükk saab energiat juurde (mehaanilisest energiast saab soojus) ning annab ka energiat ära (soojusjuhtivus).

Mida oskame sellises olukorras arvata raua temperatuuri kohta?

Võimsus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui kiiresti energiat kusagilt välja viiakse või kusagile sisse tuuakse (kulutatakse või juurde saadakse).

Võimsust tähistatakse tähega $P$ ja mehaanikas arvutasime seda järgneva valemiga: ( $A$ tähistas mehaanilist tööd ja $t$ aega)

P = \frac{A}{t}

Soojusõpetuses räägime soojushulkadest (aine siseenergia muutustest), seega on valemis töö ( $A$ ) asemel soojushulk: ( $Q$ )

P = \frac{Q}{t}

Võimsuse ühikuks on vatt (lühend $W$ ): $1 W = 1 J / 1 s$ .

Suppose we can convert the energy of the hammer blow into electrical energy without loss. Would it make sense to direct this electricity to the Estonian energy network?

Miks on nii, et väga kiires õhuvoolus hakkab käel soe, ülehelikiirusel liikudes kuumenevad lennukid üle ning Maa atmosfääri sattudes põlevad meteoorid ära?