Fysik

Kalorimetriproblem

16. juni 2007 af 03y (Slettet)

Hej

0,200 kg jern ved 1000 grader C kommes i 1 kg kviksølv ved 20 grader C. Bestem sluttemperaturen. Umiddelbart vil jeg gøre som følgende:

1 kg * 140J/(kg*C) * (T(slut)-293K) = -0,200 kg * 448 J/(kg*C) * (T(slut)-1273K) <=> T(slut) = 675K

Men kviksølv fordamper jo ved 630 K?

Brugbart svar (0)

Svar #1
16. juni 2007 af holretz (Slettet)

Du bliver nok nødt til at tage hensyn til fordampningen af kviksølvet..og den efterfølgende opvarming af kviksølvdampene.

Brugbart svar (0)

Svar #2
16. juni 2007 af mathon

se
http://www.peecee.dk/index.php?id=52766

Svar #3
16. juni 2007 af 03y (Slettet)

#2:

Jeg fik også ca. 402 grader C i #1; problemet er, at denne temperatur ligger over kviksølvs kogepunkt.

Svar #4
16. juni 2007 af 03y (Slettet)

i #0 mener jeg selvfølgelig

Brugbart svar (0)

Svar #5
16. juni 2007 af mathon

...men så er situationen vel, at en del Hg fordamper, mens en rest bliver tilbage ved temperaturen 357C - men du kan ikke regne videre uden at kende Hg's fordampningsvarme.

Brugbart svar (0)

Svar #6
16. juni 2007 af holretz (Slettet)

så må du regne til kogepunktet først og derefter regne med fordampningsvarmen + evt. opvarmning af dampene.

Brugbart svar (0)

Svar #7
16. juni 2007 af holretz (Slettet)

Har du en tabel med de forskellige fordampningsvarmer o.s.v..?

Svar #8
16. juni 2007 af 03y (Slettet)

Kan ikke finde en værdi i min bog (Serway and Jewett), så det er nok et fejlspørgsmål.

Men hvis vi så tager et andet:

0,050 kg vand ved 80 grader C blandes med 1 kg is ved -10 grader C. Bestem sluttemperaturen.

Varme til at hæve istemperatur til 0 grader C:

Q1 = m*c(is)*dT = 1 * 2090 * 10 = 20900J

Varmeafgivelse ved sænkning af vand ved 80 grader C til vand ved 0 grader C:

Q2 = m*c(vand)*dT = 0,050 * 4190 * (-80) = -16760J

Varmeafgivelse ved frysning af vand ved 0 grader C til is ved 0 grader C:

Q3 = m*L(f) = 0,050 * (-3,33*10^(5)J/kg) = -16650J

Hvordan gribes dette an - varmeafgivelsen ved sænkelse af det varme vand til 0 grader er ikke nok til at få isen op til 0 grader

Svar #9
16. juni 2007 af 03y (Slettet)

Fandt imidlertid fordampningsvarmen for kviksølv. Er det følgende korrekt:

Varme til at opvarme kviksølv til 630K:

Q1 = 1*140*(630-293) = 47180J

Varme til at fordampe sølv:

Q2 = 1*11,8J/kg = 11800J

Varme til rådighed:

Q3 = 0,2*448*(630-1273) = 57612,8J

Alt kviksølv opvarmes til 630K, men Q1+Q2 > Q3, hvorfor alt kviksølv ikke fordampes. Følgende varmemængde er til rådighed efter opvarmning af kviksølv til 630K:

Q3+Q1 = 10432,8J

Følgende masse kviksølv kan fordampes med denne mængde:

m = 10432,8J/11,8*10^3 = 0,88kg

Sluttemperaturen er altså 630K med 0,12 kg kviksølv tilbage. Havde der været nok energi til rådighed til at fordampe al kviksølven, kunne sluttemperaturen beregnes ved isolering af Tf i:

1*140*(Tf-293) + 11800J = -0,2*448*(Tf-1273)

Er det korrekt ræsonneret?

Svar #10
16. juni 2007 af 03y (Slettet)

Hov, det sidste udtryk skal selvfølgelig være:

1*c(Hg,damp)*(Tf-630) + Q1 + Q2 = -0,2*448*(Tf-1273)

Brugbart svar (0)

Svar #11
16. juni 2007 af holretz (Slettet)

Umiddelbart ser det rigtigt ud...

Skriv et svar til: Kalorimetriproblem

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.