a)  Hány fokos lesz a rúd hőmérséklete, ha kezdetben \(T=18\ \mathrm{{}^\circ C}\) volt?

$T_{\mathrm{v}}=155\ \mathrm{{}^\circ C}$

Adatok:

$l=30\ \mathrm{cm}$

$A=0,5\ \mathrm{{cm}^2}$

$Q=5\ \mathrm{kJ}$

$\displaystyle c=900\ \mathrm{\frac{J}{kg\cdot K}}$

$\displaystyle \varrho =2700\ \mathrm{\frac{kg}{\ m^3}}$
 

a) A hőfelvételre vonatkozó összefüggés felírása:

$$Q=c\cdot m\cdot {\mathit{\Delta}}T$$

2 pont

A rúd tömegének felírása a rúd jellemző adataival:

$$m=\varrho \cdot l\cdot A$$

1 pont

A mértékegységek helyes használata, a tömeg kiszámítása:

$$m=\varrho \cdot l\cdot A=0,04\ \mathrm{kg}$$

2 + 1 pont

A hőmérsékletváltozás megadása, egyenletrendezés és számítás:

$$\mathit{\Delta} T={{Q}\over {C\cdot m}}=137\ \mathrm{{}^\circ C}$$

1 + 1 + 1 pont

A rúd végső hőmérsékletének megadása a hőmérséklet-változás alapján:

$$T_{\mathrm{v}}=T_0+{\mathit{\Delta}}T=155\ \mathrm{{}^\circ C}$$

1 pont

b)  Mennyit változik a melegítés során a rúd belső energiája?

${\mathit{\Delta} }E=5\ \mathrm{kJ}$

b) A belső energia megváltozásának megadása:

$${\mathit{\Delta}}E=Q=5\ \mathrm{kJ}$$

ugyanis a hőtágulás kis mértékű, így annak térfogati munkavégzése elhanyagolható. 

1 + 1 pont

Összesen: 12 pont