Fysik

3. Beholder med is og vand

26. november 2004 af Weeelo (Slettet)

Opgaven stammer fra Maj-juni 1997 eksamen:

En beholder indeholder en blanding af is og vand. Ved hjælp af et varmelegeme i beholderen tilføres energi med effekten 150W. Grafen viser temperaturen i beholderen som funktion af tiden siden varmelegemets tilslutning.

Antag først, at man kan se bort fra beholderens varmekapacitet.

Grafen fra 0 til 5 timer ligger konstant på 0 grader, mens den fra 5 til 7 timer, stiger fra 0 til 4 grader.

a) Bestem massen af den oprindelige mængde is.

b) Beregn massen af vandet i beholderen, efter at isen er smeltet.

Antagelsen om, at man kan se bort fra beholderens varmekapacitet, er ikke helt realistisk.

c) Forklar, om det fører til en mindre, en større eller en uændret værdi for hver af de to omtalte masser, hvis man i beregningerne tager hensyn til beholderens varmekapacitet.

-----------------

Jeg er helt lost i det her. Det ligger for langt tilbage i 1.g/2.g!! Jeg kender formlerne Q=m*L og Q=C*dt og C=m*c, men jeg fatter slet ikke hvordan jeg skal bruge dem.

Jeg har regnet lidt på det, men ligemeget hvad jeg prøver får jeg ikke det rigtige facit, som er her:

a) m = 8,08 kg
b) m = 32,3 kg

Svar #1
26. november 2004 af Weeelo (Slettet)

Ok.. Jeg har fundet ud af det.. Totalt blankt + alt for simpelt..

Brugbart svar (0)

Svar #2
26. november 2004 af Epsilon (Slettet)

#1: Måske skulle du prøve at tænke lidt først, inden du spørger herinde.

Er du sikker på, at temperaturstigningen kun er 4 graderC over 2 timer?

//Singularity

Svar #3
26. november 2004 af Weeelo (Slettet)

#2 Jeg havde tænkt i ca en time, men fattede stadig ikke noget, fandt så ud af at jeg havde brugt et forkert tal..

Og JA temperaturstigningen er KUN 4 grader over 1 TIME, da der er 32 kg vand..!

Brugbart svar (0)

Svar #4
26. november 2004 af Epsilon (Slettet)

#1: Jeg har ikke den foreliggende opgave, men hvis det er de korrekte masser, der står til sidst i indlægget, så må der være noget galt med enten temperaturstigningen (4graderC) eller tidsrummet (2 timer).

a) Det er korrekt, at isens masse oprindeligt var 8.08kg.

b) Hvis temperaturstigningen fra 5-7timer er 4 graderC, så tilføres i dette tidsrum varmen

Q = P*delta t = (150W)*(2*60^2 s) = 1.08*10^6 J

og denne varme bruges, per antagelse, udelukkende til opvarmning af vandet. Massen af vandet i beholderen efter smeltning af isen er så

m = Q/(c*delta T) = (1.08*10^6 J)/(4.18*10^3 J/(kg*K)*4K) = 64.6 kg

altså det dobbelte af den masse, du skriver som facit. Jeg tror, at du enten har aflæst tidsrummet eller temperaturstigningen forkert.

//Singularity

Brugbart svar (0)

Svar #5
26. november 2004 af Epsilon (Slettet)

#3: Godt, så er vi enige, jf. #4 :)

//Singularity

Svar #6
28. november 2004 af Weeelo (Slettet)

#4

Sorry havde skrevet forkert i #1.. Der skulle stå fra 5 til 6..

Men har regnet med det rigtige, så det er top dollar..

Brugbart svar (0)

Svar #7
16. maj 2013 af Thoedor (Slettet)

jeg har fået samme opgave og det hjalp rigtig meget i opgave b) men jeg kan ikke rigtig få det samme tal som jer i a)

Brugbart svar (0)

Svar #8
16. maj 2013 af Andersen11 (Slettet)

I de første 5 timer benyttes al den tilførte energi til at smelte isen. Efter 5 timer begynder temperaturen i blandingen at stige, og her er al isen da smeltet.

Samlet tilført energi i 5 timer er

E = P·t = 150W·5·3600s ,

der divideres med isens specifikke smeltevarme L = 334kJ/kg, hvorved man finder isens masse

m = E / L = 150·5·3600J / (334kJ/kg) = 8,08 kg .

Skriv et svar til: 3. Beholder med is og vand

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.