Mischtemp. Wasser/Eis < SchulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | In einem ideal isolierten Behälter werden 8 kg heißes Wasser von 80°C mit 2 kg Eis von 20°C zusammengebracht. Welche Mischtemperatur stellt sich ein?
(Schmelzwärme des Eises = 334 kJ/kg) |
Hallo,
hab leider keine AHnung wie man diese Aufgabe berechnet da die normale Formel [mm] \bruch{m1c1T1+m2c2T2}{m1c1 + m2c2} [/mm] ja hier nicht funktioniert und die Schmelzwärme ja auch nicht vorkommt.
Ich war bei der entsprechenden Vorlesung nicht da also fehlt mir vermutlich einfach nur eine Formel hoffe ihr könnt mir schnell helfen, morgen ist Klausur :D
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:07 Di 24.01.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
um Eis zu schmelzen braucht man erst mal eine Wärmemenge
W=M*334J/kg
dann hat es die Temperatur 0°C
also wird diese Wärmemenge erstmal dem 80°C Wasser entzogen.es hat dann y°C wenn y kleiner 0°C ist bleibt eis übrig, sonst
dann hast du 2kg 0° Wasser und 8kg y° Wasser und kannst das mischen, die c sind alle gleich, da es sich ja um Wasser handelt.
Gruss leduart
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Versteh ich leider nicht ganz was mach ich mit dem W?
Wenn ich dich richtig verstehe ist das die Energie die aufgebracht werden muss um das Eis auf 0°C zu erwärmen und dieses dann von der Wärmemenge des 80°C heißen Wassers abzuziehen aber welche Wärmemenge hat dieses?
Bzw wie komm ich auf das y?
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Hallo!
Nein, es gibt drei Dinge:
* Wärmekapazität von Wasser, gegeben in J(Kg*K) , als mit Temperatur
* Gleiches nochmal, für Eis, aber mit anderer Konstante.
* Schmelzwärme. Die ist z.B. gegeben in J/kg, also ohne Temperatur, weil sich beim Schmelzen/Erstarren die Temperatur nicht ändert.
Berechne mal folgendes:
* Welche Energie wird frei, wenn das 80°C heiße Wasser auf 0°C abkühlt?
* Welche Energie wird benötigt, um das Eis auf 0°C zu erwärmen?
Falls beim Abkühlen des mehr Energie frei wird, kann damit Eis geschmolzen werden. Falls das Aufwärmen des Eises mehr Energie benötigt wird, friert ein Teil des flüssigen Wassers.
Wieviel Eis kann man mit der Energiedifferenz schmelzen bzw. wieviel Wasser frieren?
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Ähm wie schon gesagt ich war nicht da und kenne zu dem Thema keine Formel außer der oben genannten da müsstet ihr schon ein wenig präziser werden...
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:42 Di 24.01.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
[mm] c_w [/mm] gibt an, wieviel Energie man braucht um 1kg Wasser um 1° zu erwärmen, soviel gibt es beim Abkühlen ab.
also abgegebene Wärme des Wassers: [mm] m*c_w*(80-y)°K
[/mm]
die wird von dem Eis zum Schmelzen benutzt, dann ist es 0°C Wasser.
danach gibt weiter das y^° Wasser energie ab um von y° auf x° eabzukühlen, das 0° Wasser nimmt die Energie auf um von0 auf x° zu kommen. Daraus entsteht die Formel, die du zitiert hast, die sollte man aber besser nicht auswendig lernen, sondern eben lieber eine Energiebilanz benutzen.
Spätestens in ner Prüfung kannst du nicht mehr 1000 formeln auswendig wissen, sondern einfache Überlegungen. dazu gehört die Erhaltung der Gesamtenergie.
Gruss leduart
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Ach neja wir dürfen ne Formelsammlung benutzen also ist das zum Glück kein Problem xD
Ich glaube mit einer Formel wäre mir hier mehr geholfen ich verstehe nämlich leider immernoch nicht worauf die hinauswillst, ein c hab ich ja schließlich nicht gegeben.
Ich will nur irgendwie diese Art Aufgaben verstehen und meine Prüfung hinter mich bringen.
Grüß,
Unkreativ
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:16 Di 24.01.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
c= spezifische Wärme von Wasser musst du wissen, gegben haben oder nachschlagen.
alle gleichungen hab ich schon geschrieben, hier sinnlos Formeln reinzuschreiben, die dir das denken abnehmen bzw unterbinden ist nicht sinn des forums. wir versuchen dir Physik klar zu machen, dazu gehört nicht in unverstandene Formeln Zahlen einzusetzen, das widerspricht dem Ziel eines Studiums. Weh uns wenn deine Werkstoffe später mit blindem Vertrauen auf "Formeln" entwickelt werden
Gruss leduart
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Stimme dir vollkommen zu, nur leider sieht mein Prof das ein wenig anders. Das ganze Semester bestand daraus, Aufgaben anzuschauen, die entsprechenden Formeln hingeklatscht zu bekommen, und das ganze auszurechnen. Ein Skript gab es nicht daher bin ich gerade bei dieser Aufgabe ziemlich aufgeschmissen.
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Hallo,
1. Überlegung: Abkühlen von Wasser auf [mm] 0^{0}C
[/mm]
[mm] W_1=m*c*\Delta T=8kg*4,186\bruch{kJ}{kg*K}*80K=2679,04kJ [/mm] (stehen zur Verfügung)
2. Überlegung: Erwärmen von Eis auf [mm] 0^{0}C [/mm] und Schmelzen von Eis
[mm] W_2=m*c*\Delta T=2kg*4,186\bruch{kJ}{kg*K}*20K=167,44kJ [/mm] (Erwärmen)
[mm] W_3=2kg*334\bruch{kJ}{kg}=668kJ [/mm] (Schmelzen)
[mm] W_2+W_3=835,44kJ [/mm] (werden benötigt)
aus [mm] W_2 [/mm] und [mm] W_3 [/mm] folgt, du benötigst 835,44kJ um das Eis zu erwärmen UND zu schmelzen, du hast also Wasser mit einer Temperatur von [mm] 0^{0}C, [/mm] mache dir jetzt Gedanken über die 2679,04kJ bzw. 835,44kJ, bedenke weiterhin, du hast jetzt 10kg Wasser mit einer Temperatur von [mm] 0^{0}C
[/mm]
Steffi
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