Fysik

Kaloriemeterligningen???

26. marts 2013 af Roselina (Slettet) - Niveau: C-niveau

Jeg har fået det her spørgsmål i en journal:

Når vi hælder to vandmængder sammen, får vi en vandmængde med en bestemt temperatur, som vi kalder blandingstemperaturen, tbland. Hvordan kan vi forudberegne denne?

Find en metode til at forudsige tbland.

Af hvad jeg har kunnet læse på nettet skulle jeg gerne kunne bruge noget, der hedder kaloriemeterligningen, men lige meget hvordan jeg bruger den, så får jeg et helt latterligt højt tal. Vi er oppe i  noget med 48.000, og det er lovlig mange grader for en blanding vand synes jeg.

Her er resultaterne

m1
0,129 kg
0,119 kg
0,097 kg

t1
93 
79 
78,6

m2
0,1 kg
0,075 kg
0,057 kg

t2
24,2 
24,2 
24,2

mbland
0,229 kg
0,194 kg
0,154 kg

tbland, målt
61,2 
54,7 
45

Så skulle jeg gerne finde teoretisk tbland til sidst.

Gider nogen at regne dem efter med mellemregninger, så jeg forhåbentlig kan se hvor det er gået galt?

 

På forhånd tak!


Brugbart svar (1)

Svar #1
26. marts 2013 af Andersen11 (Slettet)

Der er tale om, at en mængde varmt vand m1 med den høje temperatur t1 blandes sammen med en mængde koldere vand m2 med den lavere temperatur t2, og man ønsker at bestemme blandingstemperaturen tb .

Det varme vand afgiver energimængden

ΔE1 = m1·(t1-tb)·c

og det kolde vand modtager energimængden

ΔE2 = m2·(tb-t2)·c ,

hvor c er den specifikke varmefylde for vand.

Hvis vi ser bort fra varmetab til omgivelserne, gælder der, at ΔE1 = ΔE2 , hvorfor

m1·(t1-tb) = m2·(tb-t2)

og man skal så isolere tb af denne ligning, dvs.

tb = (m1t1 + m2t2) / (m1+m2) .

Blandingstemperaturen er simpelthen en vægtet middelværdi af de to vandtemperaturer.

Prøv at angive dine egne resultater.

 


Brugbart svar (1)

Svar #2
26. marts 2013 af ChemistryIsKey

Idet det antages, at systemet i forsøget er fuldstændigt isoleret kan det antages at den totale energitilvækst er lig 0. Derfor skrives

     ΔQ = m1 · c · (tb - t1) + m2 · c · (tb - t2) = 0

Parenteserne ganges ud og du ser at c går ud fra ligningen. Derfor skrives

     m1tb - m1t1 + m2tb - m2t2 = 0

tb faktoriseres udenfor parentes og leddene rykkes om

     tb · (m1 + m2) = m1t1 + m2t2

Faktoren (m1 + m2) divideres nu på begge sider og tb er isoleret

     tb = (m1t1 + m2t2) / (m1 + m2)

-----------

Dine værdier indsættes og der regnes

Forsøg 1)

     tb = (0.129 kg · 93 °C + 0.1 kg · 24.2 °C) / (0.129 kg + 0.1 kg) = 62.96 °C

Forsøg 2)

     tb = (0.119 kg · 79 °C + 0.075 kg · 24.2 °C) / (0.119 kg + 0.075 kg) = 57.81 °C

Forsøg 3)

     tb = (0.097 kg · 78.6 °C + 0.057 kg · 24.2 °C) / (0.097 kg + 0.057 kg) = 58.46 °C

:)


Svar #3
26. marts 2013 af Roselina (Slettet)

Tusind tak begge to!

Jeg får stadig nogle resultater, der er helt ude i hampen, så der må være indstillet et eller andet på min lommeregner, men når jeg regner det efter på mobilen, så passer det.

Tusind tak igen. Virkelig stor og dejlig hjælp.

God påske :)


Skriv et svar til: Kaloriemeterligningen???

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.