Fysik

skal jeg omregne varmekapaciteten?

19. februar 2022 af muller21 - Niveau: A-niveau

Jeg har denne opgave der har forvirret mig lidt.

jeg er lidt forvirret i opgave 1.b.
Tandens specifikke varmekapacitet er givet i $J/(g*\degree C)$ . Jeg har omregnet tandens masse fra gram til kg, men så kan jeg vel ikke benytte mig af tandens varmekapacitet. Jeg har også omregnet vandets masse fra gram til kg, men det giver jo også bedre mening, da jeg har vandets specifikke varmekapacitet fra min databog og den er givet i $J/(kg*K)$ .
Det giver ikke mening for mig at lade tandens masse være i gram og lade vandets masse være i kg, så jeg overvejer om at jeg skal omregne $J/(g*\degree C)$ til $J/(kg*K)$ , men det ved ikke hvordan man gør.
Er der nogen der kan hjælpe mig med min overvejelse og muligvis hjælpe mig med opgaven?

Brugbart svar (0)

Svar #1
19. februar 2022 af mathon

$\small \small \begin{array}{llllll}\textbf{b)}\\&& \left ( 10.5\;\frac{J}{s} \right )\cdot t=\left ( 5.3\;g \right )\cdot \left ( 1.2\;\frac{J}{g\cdot \degree C} \right )\cdot \left (10\:\degree C \right )+\left ( 1.1\;g \right )\cdot \left ( 4.2\;\frac{J}{g\cdot \degree C} \right )\cdot \left ( 1.9\;\degree C \right ) \end{arraya}$

Svar #2
19. februar 2022 af muller21

#1
$\small \small \begin{array}{llllll}\textbf{b)}\\&& \left ( 10.5\;\frac{J}{s} \right )\cdot t=\left ( 5.3\;g \right )\cdot \left ( 1.2\;\frac{J}{g\cdot \degree C} \right )\cdot \left (10\:\degree C \right )+\left ( 1.1\;g \right )\cdot \left ( 4.2\;\frac{J}{g\cdot \degree C} \right )\cdot \left ( 1.9\;\degree C \right ) \end{arraya}$

Hej tak for hjælpen, men hvordan har du fået vandets varmekapacitet til $4,2(J/g*\degree C)$ ?
og hvorfor er det ikke nødvendigt at omregne gram til kilo i det her tilfælde?

Brugbart svar (1)

Svar #3
19. februar 2022 af mathon

Vands varmekapacitet findes ved opslag.

Enhederne er afstemte.

Brugbart svar (1)

Svar #4
19. februar 2022 af Eksperimentalfysikeren

Tandens varmekapacitet er angivet som 1,2J pr gram pr grad. Det betyder, at der skal tilføres en varemængde på 1,2J for at opvarme 1 g tand 1 grad. Hvis du hellere vil arbejde med kg, skal du huske, at 1kg = 1000g. Derfor skal der 1,2*1000J til at opvarme 1kg tand 1 grad.

Det er i denne opgave lettere at arbejde med gram i stedet for kg. Så skal du have omregnet vandets specifikke varmekapacitet fra kg til g. Det foregår på næsten samme måde. Hvis du skal varme 1kg vand 1 grad op, skal du bruge 4,2*10³J. Hvis du kun skal varme 1 gram om, så skal du dividere det med 1000.

Brugbart svar (0)

Svar #5
19. februar 2022 af mathon

$\small \begin{array}{llllll}\textbf{b)}\\&& \left ( 10.5\;\frac{J}{s} \right )\cdot t=\left ( 5.3\;g \right )\cdot \left ( 1.2\;\frac{J}{g\cdot \degree C} \right )\cdot \left (10\:\degree C \right )+\left ( 1.1\;g \right )\cdot \left ( 4.2\;\frac{J}{g\cdot \degree C} \right )\cdot \left ( 1.9\;\degree C \right )\\&\Downarrow\\&& \left ( 10.5\;\frac{J}{s} \right )\cdot t=72.378\;J\\&\Downarrow\\&& t=\frac{72.378\;J}{10.5\;\frac{J}{s}}=6.9\;s \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #6
20. februar 2022 af ringstedLC

Omregning:

$\begin{align*} \frac{\textup{J}}{\textup{g}^{\;\circ}\textup{C}} &= \frac{10^3\,\textup{J}}{10^3\,\textup{g}\,\textup{K}} \;,\;^{\circ}\textup{C}=\textup{K}\end{align*}$

Læs op på præfikser og på omregning af enheder.

Brugbart svar (0)

Svar #7
20. februar 2022 af ringstedLC

b) Den tilførte effekt reduceres med energien af varmestrømmen Φ (stort phi):

$\begin{align*} P-\Phi _{v} &= P_{t} \\ P-\frac{E_{v}}{\textup{s}} &= \frac{E_{t}}{t} \\ P-\frac{m_{v}}{\textup{s}}\,c_{v}\,\Delta T_{v} &= \frac{m_{t}\,c_{t}\,\Delta T_{t}}{t} \\ t &\leq \frac{m_{t}\,c_{t}\,\Delta T_{t}}{P-\frac{m_{v}}{\textup{s}}\,c_{v}\,\Delta T_{v}} \\ &\leq \frac{5.3\cdot 1.2\cdot 10}{10.5-1.1\cdot 4.2\cdot 1.9} \;,\;\left \lfloor\frac{\textup{g}\cdot \frac{\textup{J}}{\textup{g}\,\cdot \,^{\circ}\textup{C}}\cdot ^{\,\circ}\!\textup{C}} {\frac{\textup{J}}{\textup{s}}-\frac{\textup{g}}{\textup{s}}\cdot \frac{\textup{J}}{\textup{g}\,\cdot \,^{\circ}\textup{C}}\cdot ^{\,\circ}\!\textup{C}} =\frac{\textup{J}}{\frac{\textup{J}}{\textup{s}}}=\textup{s} \right \rfloor \\ t &< 37\,\textup{s} \end{align*}$

Brugbart svar (0)

Svar #8
20. februar 2022 af ringstedLC

Tidseksempel:

$\begin{align*} t &= \frac{m_{t}\,c_{t}\,\Delta T_{t}}{P-\frac{m_{v}}{\textup{s}}\,c_{v}\,\Delta T_{v}} \\ \Delta T_{t} &= t\cdot \frac{P-\frac{m_{v}}{\textup{s}}\,c_{v}\,\Delta T_{v}}{m_{t}\,c_{t}} \\ &= 10\cdot \frac{10.5-1.1\cdot 4.2\cdot 1.9}{5.3\cdot 1.2} \;,\;\left \lfloor\textup{s}\cdot \frac{\frac{\textup{J}}{\textup{s}}-\frac{\textup{g}}{\textup{s}}\cdot \frac{\textup{J}}{\textup{g}\,\cdot \,^{\circ}\textup{C}}\cdot ^{\;\circ}\!\textup{C}} {\textup{g}\cdot \frac{\textup{J}}{\textup{g}\,\cdot \,^{\circ}\textup{C}}}=\frac{\textup{J}}{\frac{\textup{J}}{^{\circ}\textup{C}}}=^{\;\circ\!}\!\textup{C} \right \rfloor \\ \Delta T_{t} &= 2.71^{\;\circ}\textup{C} \end{align*}$

Brugbart svar (0)

Svar #9
24. marts 2022 af mathon

$\small C\degree =K\;\rightarrow \;\Delta C\degree=\Delta K$

Skriv et svar til: skal jeg omregne varmekapaciteten?

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.