Fysik

Varmekapacitet

05. februar 2011 af NickIranii (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej folkens, har brug for jeres hjælp til en opgave, jeg ikke umiddelbart kan lure! :)

Here it goes:

________

Der hældes 145 g kaffe(temperatur: 78 ºC) ned i et glas, som vejer 210 g og har en temperatur på 12,0 ºC.

a) Beregn kaffens og glassets varmekapacitet.

b) Beregn sluttemperaturen.

c) Hvor meget kaffe skulle der have været hældt i glasset, hvis sluttemperaturen i stedet skulle have været 50,0 ºC?

_____________

Jeg ved, at kaffens specifikke varmekapacitet er 4180 J/(kg·ºC) og glassets specifikke varmekapacitet er 840 J/(kg·ºC), men jeg kan ikke rigtigt komme igang.

Håber på jeres hjælp! :D

Brugbart svar (0)

Svar #1
05. februar 2011 af peter lind

Varmekapaciteten er m_kaffe*c_kaffe +m_g_las*c_glas

Svar #2
05. februar 2011 af NickIranii (Slettet)

#1 Hvordan kom du frem til det? :)

Og der må da være nogen, der kan hjælpe mig med de to andre ?! :)

Svar #3
06. februar 2011 af NickIranii (Slettet)

a) har jeg lavet med hjælp fra #1 :)

b) fandt jeg selv ud af og fik sluttemperaturen til 63.1, hvilket passer med facit.

c) her jeg er lost, så kunne godt bruge jeres hjælp!!!! :D facit siger 57.3 g

Brugbart svar (0)

Svar #4
06. februar 2011 af peter lind

Varmeenergien, der afgives fra kaffen er det samme som glasset modtager så

m_kaffe*c_kaffe*ΔT_kaffe = m_glas*c_glas*ΔT_glas ΔT_kaffe er temperaturfaldet af kaffen, ΔT_glas temperaturstigning af glas

Brugbart svar (0)

Svar #5
07. februar 2011 af sony24 (Slettet)

Jeg ville faktisk, gerne vide om du har fået løst opgave C ?

Svar #6
28. februar 2011 af NickIranii (Slettet)

#5 ja det har jeg :)

Brugbart svar (0)

Svar #7
03. august 2013 af Simon888 (Slettet)

Hvordan løser man opgave b?

Brugbart svar (0)

Svar #8
03. august 2013 af peter lind

se #4 Indsæt ΔT_kaffe = 78º - T_slut ΔT_glas = T_slut- 12º i formlen og du har en ligning til bestemmelse af T_slut

Brugbart svar (0)

Svar #9
03. august 2013 af mathon

energiafgivelse energimodtagelse
_{uden energiudveksling med} _omgivelserne

m_kaffe · (4,180 kJ/(kg·K)) • ((78-50,0) K) = (0,210 kg) ·(0,840 kJ/(kg·K)) • ((50,0-12,0) K)

m_kaffe · (117,04 kJ/kg) = 6,7032 kJ

m_kaffe = (6,7032 kJ) / (117,04 kJ/kg) = 0,05728 kg = 57,3 g

Brugbart svar (0)

Svar #10
09. november 2014 af duko (Slettet)

Jeg kan se du har skrevet ((78-50,0) K)

er det ikke t.slut - t.start, som du også har gjordt ved ((50,0-12,0) K)?

Brugbart svar (0)

Svar #11
09. november 2014 af mathon

((78-50,0) K) = - (T_slut - T_beg)

Brugbart svar (0)

Svar #12
09. november 2014 af duko (Slettet)

Ok, ser du lige har tilføjet minuset nu. Men hvordan vil du få det til at hænge sammen med ligningen den er løst på. Ellers må du jo gøre det samme ved efter = tegnet.
Eks. M*c*delta.t=M*c*delta.t

Gør jeg som du siger, så får jeg jo stadig det minus bare ved -(50-12)=-38?

Brugbart svar (0)

Svar #13
09. november 2014 af duko (Slettet)

Din beregning "- (Tslut - Tbeg)", følger jeg den får jeg:

Jeg gør:

- (Tslut - Tstart) = -50+78 = 28

- (Tslut - Tstart)= -50+12 = -38

ender med at få et minus i slut resultatet.

Du har gjordt

- (Tstart - Tslut) = -78+50 = -28

- (Tslut - Tstart)= -50+12 = -38

Du får den rigtige svar i slutprocessen. Men hvorfor har du ændret på slut og start? Mindes ikke om at man godt må det, du har manipuleret, så du kunne få det rigtige resultat. Hvad er det jeg ikke ved af regler?

i slutprocessen

Brugbart svar (0)

Svar #14
09. november 2014 af mathon

a)
a) Beregn kaffens og glassets varmekapacitet:
$C_{kaffe}=m_{kaffe}\cdot c_{kaffe}=\left ( 0,145\; kg \right )\cdot \left ( 4,180\; \frac{kJ}{kg\cdot K} \right )=0,6061\; \frac{kJ}{K}$

$C_{glas}=m_{glas}\cdot c_{glas}=\left ( 0,210\; kg \right )\cdot \left ( 0,840\; \frac{kJ}{kg\cdot K} \right )=0,1764\; \frac{kJ}{K}$

Energibevarelse:

$C_{kaffe}\cdot \Delta T_{kaffe}+C_{glas}\cdot \Delta T_{glas}=0$

$\left (0,6061\; \frac{kJ}{C}} \right )\cdot \left (T_{slut}-(78\; C)} \right )+\left (0,1764\; \frac{kJ}{C} \right )\cdot \left (T_{slut}-(12,0\; C)} \right ) =0$

$\left (0,1764\; \frac{kJ}{C} \right )\cdot \left (T_{slut}-(12,0\; C)} \right )=-\left (0,6061\; \frac{kJ}{C}} \right )\cdot \left (T_{slut}-(78\; C)} \right )$

$\left (0,1764\; \frac{kJ}{C} \right )\cdot \left (T_{slut}-(12,0\; C)} \right )=\left (0,6061\; \frac{kJ}{C}} \right )\cdot \left ((78\; C)-T_{slut}} \right )$ $T_{slut}-(12,0\; C)=3,43594\cdot ((78\; C)-T_{slut})$

$4,43594\cdot T_{slut}=\left (268,003\; C \right )+(12,0\; C)=280,003\; C$

$T_{slut}=\frac{280,003\; C}{4,43594}=63,1\; C$

Brugbart svar (0)

Svar #15
09. november 2014 af mathon

$m_{kaffe}\cdot \left ( 4,180\; \frac{kJ}{kg\cdot K} \right )=\left (0,1764\; \frac{kJ}{K}} \right )\cdot \frac{50,0-12,0}{78,0-50,0}$

$m_{kaffe} =\frac{\left (0,1764\; \frac{kJ}{K} \right )}{\left ( 4,180\; \frac{kJ}{kg\cdot K} \right )}\cdot \frac{38,0}{28,0}$

$m_{kaffe} =0,057273\; kg=57,273\; g$

Brugbart svar (0)

Svar #16
10. november 2014 af duko (Slettet)

Jeg ser det samme, beregnet på en anderledes måde, dog igen er der byttet om på slut og start, hvorfor?

T.slut - T.start / T.start - T.slut

50 - 12 / 78 - 50

Det jeg mindes om er reglen delta.t=t.slut - t.start, der skal benyttes.

Brugbart svar (1)

Svar #17
10. november 2014 af Andersen11 (Slettet)

#16

Kaffen afkøles fra kaffens starttemperatur T_kaf til sluttemperaturen T_slut og afgiver dermed energien

Q_kaf = m_kaf·c_kaf·(T_kaf - T_slut)

Når der ses bort fra varmetab til omgivelserne benyttes al denne energi til at opvarme glasset fra temperaturen T_glas til sluttemperaturen T_slut, så man har

m_kaf·c_kaf·(T_kaf - T_slut) = m_glas·c_glas·(T_slut - T_glas) .

Heraf finder man

(m_kaf·c_kaf+ m_glas·c_glas)·T_slut = m_kaf·c_kaf·T_kaf + m_glas·c_glas·T_glas,

hvor T_slut isoleres ved at dividere med (m_kaf·c_kaf+ m_glas·c_glas) .

c) Hvis sluttemperaturen er kendt, kan man i stedet isolere m_kaf i den første ligning.

Brugbart svar (0)

Svar #18
10. november 2014 af duko (Slettet)

tænkte lidt over den duer, men tog en uvending inden jeg ville tænke videre på det.

Da kaffen kommer i glasset som det andet genstand, og er 78 grader celsius afkøles den , når den går i glasset som er 12 grader celsius.

Er det fordi, man på forhånd ved 78 er en større grad end 12, at man ved den afkøles, så man kan tillade sig at stille det sådan. Noget kunne jo varmes op, hvis det var mindre grad end hvad der lå i glasset..

(vi taler stadig slut og start, opstilling etc.)

mkaf·ckaf·(Tkaf - Tslut) = mglas·cglas·(Tslut - Tglas) ?

Brugbart svar (0)

Svar #19
10. november 2014 af Andersen11 (Slettet)

#18

Ja, når to stofmængder af forskellige temperaturer blandes, afgiver den varmere stofmængde energi til den koldere stofmængde. Der indtræder en ligevægt, hvor de to stofmængder har opnået samme temperatur. Den samlede varmeenergi før blandingen vil være uændret efter blandingen, når der ses bort fra tab til omgivelserne.

Brugbart svar (0)

Svar #20
10. november 2014 af duko (Slettet)

So far so good (for my brain)

Nu kan jeg isolere mit spørgsmål med lidt algebra i hovedet..

(Tkaf - Tslut) og (Tslut - Tglas) .

Kan jeg så altid stille det op sådan, at det andet genstand der kommer i/tilføres (afgiver) det første, kan stilles op således (Tkaf - Tslut), og det første som modtager det andet genstand (modtager) således (Tslut - Tglas)?

Forrige 1 2 Næste

Der er 29 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.