Energi opgave

Hvad har du gjort ?

Ved ikke hvad jeg skal gøre med den...

Du skriver du har prøvet. Passer det ikke ?

Du skal indsætte de data, der er nævnt i opgaven i den ligning, du nævner.

Man skal først kunne forstå hvad der sker og derfor vil jeg forløbig kom med en generaliseret forklaring, og hvis jeg får tid, kunne jeg vise dig beregningerne:

Husk at 45 gram skal udtrykkes som 0,045 Kilogram.

Der er tre faser i beregningerne af varmemængden, som vi kan opkalde Q1, Q2 og Q3 hvor m for isen forandres ikke, og Delta1 for isen er 16, og den Delta3 er temperaturstigning af smeltevandet, samt Delta er den total temperaturfald for vandet i beholderen (hvis man ignorere beholderen og tror at man har en perfekt isolering af den.)

Vand har en specifik varmkapacitet af 4180 Joules/Kg per grader celsius.

Specifik varmekapacitet for isen (usmeltet) er = 2060 J /Kg per grader celsius

Isens specifik 'latent' varmkapacitet for at smelte den er = 3.34 * 10^5 J /Kg (per grader celsius) (PS Specifik Latentvarmkapacitet for smeltning af is er et begreb jeg har lært fra min britisk uddannelse)

Q1 er den den mængde energi der skal til varme op isen fra minus 16 grader indtil den opnår frysepunktet. Det ville være Q1=m1*c1*DeltaT1 hvor m1 er 45g, c1 er specifik varm værdien for is (slå op) og Delta 1 er temperatur forskellen mellem minus 16 og 0 grader=16  Q1= 0.045Kg gang (3.34 * 10^5) gang 16 grader

Dernæste skal man beregn hvor meget energi (Q2) der skal til at 0,045Kg is til at smelte:i vandet (på ca nul grader)

Dvs Q2 = 0.045*(3.34 * 10^5) i Joules

Derefter skal man så beregne Q3 som er den mængde varme der skal til så 'iskubens temperatur' ender på blandingtemperatur (smeltet is plus vand). Det er nemlig meget nemt at overse at isens vandmængde er med isens opvarmning og smeltning ialt udgører den total energi Q der skal til at få den oprindelig vandmængde  til den total resulterende vandtemperatur. Hvis man glemmer at netop den 0.045Kg resulterende vandmængde OGSÅ skal være med i ligningen, vil man få en fejl i beregningen.

I andre ord, Q(0,0250 Kg vand)=mcDeltaT= Q1 + Q2 + Q3

Jeg har pt ikke tid til at færdigberegner ligningen, men håber du kan finde ud af det når du forstår at den total energitab for 0,250Kg vand skal balancerer med den samlet energi (Q1+Q2+Q3) der skal til for at både varme 0,o45 is til nul grader fra minus 16 grader, for at derefter smelte den, og SMELTEVANDET skal også varmes op til den resulterende temperatur (vandet plus smeltet is)

Forudsat at der er nok lunken vand for at smelte hele isklumpen, er beregningen ligetil, og man kan beregn den resulterende temperatur når man ved at vandets start temperatur var 25 grader celsius.

Man skal blot trække fra den resulterende Temperaturforskel (DeltaT) fra vandets oprindelig temperatur.

Man skal kunne forstå det for at kunne del op de forskellige trinfor beregningen, - og man skal altid husk at en formel skal tilretlægges efter en omstændighed, da man kan ikke skræddersy eller dikterer en situation ud fra en formel!

Jeg har ikke tid til at færdigberegne DeltaT (fra deltaT1=16, DeltaT2=0, og DeltaT3=DeltaT)

Du skal gennemtænke hele processen for at kunne beregne det. Min fysik grunduddannelse er britisk, og jeg har måtte omstille begrebene til dansk og håber du forstå mine forklaringer. Hvis jeg får overskud kunne jeg også beregne det og se hvis du er kommet til densammen resultat. Held og lykke!