Fysik

Termisk energi - blandingstemp

27. august 2012 af Sl3pP1 (Slettet) - Niveau: B-niveau

Skal bare have lidt hjælp - har regnet den, men synes ikke mit resultat lyder rigtigt.

 

Opgaven hedder:

 

I et kar, der er forsynet med en hane i bunden, anbringes 8 kg kobber på 70 grader C, 6 kg jern på 36 grader C og 12 kg is på 0 grader C.

Der skal så findes:

1) blandingstemperaturen

2) hvor man kg vand der kan tappes ud af karret efter temperatur-udligning

 

Der hvor jeg måske går lidt vild i det er om man bare kan sige at man kan jo nemt regne ud hvor meget energi der skal til for at smelte isen. Men derefter for at finde blandingstemperaturen skal man så tage vandets energi med i det samlede regnskab? Ffor der er ikke nok varmeenergi i jern+kobber til at smelte al isen. Hvis jeg undlader vand kommer jeg selv frem til en temp under det absolutte nulpunkt - det passer jo ikke. Tager jeg vand med i regnestykket ender jeg med en bl.temp. på -66 grader C.

Eller skal man vende den og sige at der ikke er nok varmeenergi i jern + kobber til at smelte hele isklumpen og temp derfor vil forblive 0? For så er det jo nemt nok at regne ud hvor meget vand der vil befinde sig i karret...


Brugbart svar (0)

Svar #1
27. august 2012 af mathon

 

     de 12 kg is á 0ºC skulle vel ikke have været 12 g is á 0ºC ?


Svar #2
27. august 2012 af Sl3pP1 (Slettet)

Nej, de skal de ikke. Så skal der være fejl i opgaven - det er set før, men det står ikke sådan :)

 

Hvis det havde været 12 g, havde opgaven været meget nem og så kunne jeg hurtigt få den "overstået" :)


Svar #3
27. august 2012 af Sl3pP1 (Slettet)

Jeg har valgt at sige er man kan regne ud at der ikke er nok varmeenergi i jern + kobber til at smelte al isen og at temperaturen derfor vil blive 0 grader C i systemet og så må jeg diskuterer det med læreren. :) 

Så har jeg bare brugt formlen for specifik smeltevarme til at regne ud hvor meget is jeg kan smelte med den varmeenergi der fandtes i jernet og kobberet, hvilket her med min antagelse og udregning giver lidt over 1 kg. Ikke meget og jeg er heller ikke sikker på det, men så må vi se hvad min lærer siger. 


Brugbart svar (0)

Svar #4
27. august 2012 af mathon

     energi til smeltning, hvis metaller afkøles til 0ºC

                      (8 kg)·(0,39 kJ/(kg·C))·(70 C)    +      (6 kg)·(0,45 kJ/(kg·C))·(36 C) = 315,6 kJ

     som kan smelte

                            m = (315,6 kJ) / (334 kJ/kg) = 0,94491 kg is, som danner

                            (0,94491 kg) / (0,9 kg/L) = 1,0499 L smeltevand

 

   

    

                               


Brugbart svar (1)

Svar #5
27. august 2012 af mathon

korrektion
                 m = (315,6 kJ) / (334 kJ/kg) = 0,94491 kg is, som danner

                 0,94491 kg smeltevand =  0,94491 L smeltevand = 944,91 mL smeltevand


Svar #6
27. august 2012 af Sl3pP1 (Slettet)

Mathon> Vi er helt enige om smeltevandet, men det er jo som sagt under forudsætning af at antagelsen mht blandingstemperaturen er korrekt. Det var heller ikke den del der var mit problem. Men tak alligevel.


Brugbart svar (0)

Svar #7
27. august 2012 af Erik Morsing (Slettet)

For at finde blandingstempeaturen skal du benytte, at den afgivne varme af systemet er lig den modtagne varme. Du skal huske at regne varmekapaciteten for karret med. Systemet består altså af kar, kobber, jern og is. Vi antager også, at systemet er lukket, så den algebraiske sum af varmeudvekslingen er 0.


Svar #8
29. august 2012 af Sl3pP1 (Slettet)

Erik> Ja det skal man - men her skal man betragte det som et isoleret system, så derfor tæller karret ikke med, da det ikke er oplyst i opgaven.

 

Og min antagelse var korrekt mht blandingstemperaturen - da der ikke er nok varmeenergi i jern + kobber vil al isen ikke smelte, hvilket medfører at temperaturen forbliver 0 grader C.


Brugbart svar (0)

Svar #9
29. august 2012 af Erik Morsing (Slettet)

Jeg tror ikke, at karret er isoleret indvendigt, det fremgå ikke af opgaven. Normalt er det isoleet udvendigt, og så skal karret tælles med. Det vil stadigvæk være et isoleret system, som jeg skrev. Karret får altså samme temperatur som det øvrige. Men måske har du ikke skrevet opgavetekstens nøjagtige ordlyd? Men rigtigt nok, hvis ikke karrets egenskaber fremgår af teksten (masse og varmefylde), så skal det ikke tælles med, og så må vi gå ud fra, at det er isoleret indvendigt, så der ikke slipper varme ud eller ind den vej.


Skriv et svar til: Termisk energi - blandingstemp

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.