Fysik

Hvor meget is skal Jim putte i vandet?

12. januar 2020 af Cilleee1 - Niveau: C-niveau

Hej,

Jeg sidder med en opgave i fysik:

"Hvor meget is på 0 grader C skal Jim putte i 150g juice (samme c-værdi som vand), for at få juicens temperatur til at falde fra 25 grader C til 10 grader C?"

Jeg har tænkt lidt på om man kunne isolere m i E= m*c*deltaT, men har ikke kunnet få helt kunne få tallene til at passe. Hvilken formel ville være rigtig at bruge i denne opgave?

Mvh Cille

Brugbart svar (1)

Svar #1
13. januar 2020 af ringstedLC

Du skal bruge at energien er bevaret og at isen skal smelte, inden den kan opvarmes:

$\begin{align*} \Delta E_{\,is}+\Delta E_{\,juice}=0 \Rightarrow \Delta E_{\,is}&=-\Delta E_{\,juice} \\ \underset{\text{isens smeltevarme}}{\underbrace{m_{\,is}\cdot L_{\,is}}} +\underset{\text{smeltevand}}{\underbrace{m_{\,is}\cdot c_{\,v}\cdot \Delta T_{\,v}}} &= -\left (m_{\,juice}\cdot c_{\,v}\cdot \Delta T_{\,juice} \right )\;,\;c_{\,juice}=c_{\,v} \\ m_{\,is}\cdot \left (L_{\,is}+c_{\,v}\cdot \Delta T_{\,v} \right ) &= -\left (m_{\,juice}\cdot c_{\,v}\cdot \Delta T_{\,juice} \right ) \\ m_{\,is} &= -\frac{m_{\,juice}\cdot c_{\,v}\cdot \Delta T_{\,juice}}{L_{\,is}+c_{\,v}\cdot \Delta T_{\,v}} \\ c_{\,v}=4180\left (\tfrac{J}{kg\,\cdot \,C^{\,\circ}}\right )\;&,\;L_{is}=332\cdot 10^3\left (\tfrac{J}{kg}\right ) \\\Delta T_{juice}=-15\;(C^{\,\circ})\;&,\;\Delta T_{\,v}=10\;(C^{\,\circ}) \\ m_{\,is} &\approx 0.025\text{ kg} \end{align*}$

Prøv for sjov skyld at tage L_is ud af formlen. Det svarer til at du hælder vand på 0 Cº i juicen og se hvor meget energi, der bruges på at smelte isen udtrykt ved en væsentlig større masse vand.

Skriv et svar til: Hvor meget is skal Jim putte i vandet?

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.