Fysik

To små opgaver ...

19. februar 2006 af Malle030 (Slettet)
Jeg har fået stillet to små opgave, som lyder således:

"Du kommer hjem fra en kold dag og vil have en kop varm te, der mindst er 90 grader. Hvor varmt skal de 2 deciliter vand være, når de skal hældes ned i et 50 grams aluminiumskrus, så teen er 90 grader, derefter?"

og

"Hvilken temperatur, hvis kruset var lavet af jern?"

Er der nogen der kan hjælpe mig med disse opgaver?

På forhånd tak :)

Brugbart svar (0)

Svar #1
19. februar 2006 af Molle (Slettet)

Så skal du først lige slå aluminiums og jerns varmefylde (specifikke varmekapacitet) op for mig.

Svar #2
19. februar 2006 af Malle030 (Slettet)

specifikke varmekapacitet

Jern: 452 J/kg * ´C
Aluminium: 896 J/kg * ´C

Svar #3
19. februar 2006 af Malle030 (Slettet)

Er det sådan man skal regne første opg. ud?

0.05kg x 896J/kg*´C x 0´C + 0,2dl x 4186J/kg*´C x 90´C / 0,05kg x 896J/kg*´C + 0,2dl x 4186J/kg*´C = 85, 48


(vands specifikke varmekapacitet: 4186 J/kg * ´C)

Jeg ved ikke hvordan jeg skal gribe denne opgave an :s

Brugbart svar (0)

Svar #4
19. februar 2006 af Molle (Slettet)

Først finder jeg vandets varmekapacitet idet jeg runder vandets masse af til at være 0,2 kg (hvis du vil være mere præcis, så slå vandets massefylde op og regn den eksakte masse ud derfra).

C(vand) = c(vand)*m =
(4180 J/(kg*K))*(0,2 kg) = 836 J/K

Så finder jeg krusets varmekapacitet

C(Al) = c(krus)*m =
(896 J/(kg*K))*(0,05 kg) = 44,8 J/K

Jeg finder ud af, hvor meget energi, der skal til for at varme kruset op, idet jeg går ud fra, at kruset har en temp. på 20 grader celsius, hvilket vil sige, at det skal stige med 70 K.

Q(tilført) = C*dT =
(44,8 J/K)*(70 K) = 3136 J

Jeg finder nu ud af, hvor meget vandet skal falde i temperatur for at afgive 3136 J.

Q(tilført) = Q(afgivet)

Jeg isolerer dT i ligningen:

Q(afgivet) = C*dT
dT = Q(agivet)/C
dT = (3136 J)/(836 J/K) = 3,75 K

Dvs. at vandet skal have en temperaturforskel (i nedadgående retning) på 3,75 K for at opvarme kruset med 70 grader.

Ergo er vandets starttemperatur: 93,75 K

I ovenstående har jeg ikke taget høje for antallet af betydende cifre.

Du kan nu bruge samme princip med jernkruset.

Brugbart svar (0)

Svar #5
19. februar 2006 af Molle (Slettet)

Okay, jeg kan se, at din angivelse af vandet specifikke varmekapacitet er mere præcis end min, så du kan jo selv regne efter med dine egne tal.

Husk, at jeg i ovenstående har brugt Kelvin i stedet for grader celsius. Der er dog ingen forskel, når vi snakker om temperaturFORSKELLE.

Brugbart svar (0)

Svar #6
19. februar 2006 af Molle (Slettet)

Og derfor har jeg så også lavet en gedigen brøler, idet vandets temperatur naturligvis ikke er 93,75 K, men 93,75 grader Celsius. Haha, det er sgu flot!

Svar #7
19. februar 2006 af Malle030 (Slettet)

Tusind tak for svaret, Molle!

Undrede mig også lidt mht. K, men helt i orden - det er menneskeligt at fejle ;-)

Nu vil jeg sætte mig til at regne lidt.


Skriv et svar til: To små opgaver ...

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.