Fysik

Hestesko i vand

23. maj 2022 af Augustwoc - Niveau: B-niveau

Hej. Jeg har endnu en fyisk opgave som jeg har brug for lidt hjælp til. Det ville betyde meget hvis der var nogen der kunne hjælpe. Jeg har regnet energien for vandet ud i kan se mellemreningerne, men er lidt itvivl om jernet. Opgaven er vedhæftet.

Tak på forhånd.

Vedhæftet fil: Hestesko i vand opgave.png

Svar #1
23. maj 2022 af Augustwoc

Omskrevet i SI-enheder

Vedhæftet fil:SI.png

Brugbart svar (0)

Svar #2
23. maj 2022 af mathon

Brugbart svar (0)

Svar #3
23. maj 2022 af ringstedLC

#1:

Omregningen til Kelvin er ikke rigtig. Kelvinskalaen har kun positive værdier og begynder ved -273.15 ºC:

$\begin{align*} K &= \;^{\circ}\textup{C}+\left |-273.15\,^{\circ}\textup{C} \right | \\&=\;^{\circ}\textup{C}+273.15\,^{\circ}\textup{C} \end{align*}$

Men ved energiændringer (ΔT) behøver du ikke at omregne til Kelvin, da 1 K ≈ 1 ºC.

Brugbart svar (0)

Svar #4
23. maj 2022 af ringstedLC

$\begin{align*} Q &= m\cdot c\cdot \Delta T \\ Q_\textup{vand} &= m_\textup{vand}\cdot c_\textup{vand}\cdot (T_\textup{slut}-T_\textup{start}) \Rightarrow Q_\textup{vand}>0\quad \textup{da vandet modtager energi} \\ &= 9\,\textup{kg}\cdot 4180\,\tfrac{\textup{J}}{\textup{kg}\,\cdot\, ^{\circ}\textup{C}}\cdot (T_\textup{slut}-T_\textup{start}) \\ &= 37620\,\tfrac{\textup{J}}{^{\circ}\textup{C}}\cdot (T_\textup{slut}-T_\textup{start}) \\ Q_{+35} &= 37620\,\tfrac{\textup{J}}{^{\circ}\textup{C}}\cdot (50-15)^{\circ}\textup{C}=1316700\,\textup{J} \end{align*}$

$\begin{align*} Q_\textup{Fe} &= m_\textup{Fe}\cdot c_\textup{Fe}\cdot (T_\textup{slut}-T_\textup{start}) \Rightarrow Q_\textup{Fe}<0\quad \textup{da jernet afgiver energi} \\ &= 0.3\,\textup{kg}\cdot 460\,\tfrac{\textup{J}}{\textup{kg}\,\cdot\, ^{\circ}\textup{C}}\cdot (T_\textup{slut}-T_\textup{start}) \\ &= 138\,\tfrac{\textup{J}}{^{\circ}\textup{C}}\cdot (T_\textup{slut}-T_\textup{start}) \\ Q_{-100} &= 138\,\tfrac{\textup{J}}{^{\circ}\textup{C}}\cdot (900-1000)^{\circ}\textup{C}={\color{Red} -}13800\,\textup{J} \end{align*}$

Udfyld nu resten af skemaet.

Brugbart svar (0)

Svar #5
23. maj 2022 af ringstedLC

2. Uden faseskift vil sige at vandet forbliver på flydende form:

$\begin{align*} Q_\textup{vand}+Q_\textup{Fe} &= 0\quad\textup{da energien bevares} \\ Q_\textup{vand} &= -Q_\textup{Fe} \\ 37620\,\tfrac{\textup{J}}{^{\circ}\,\textup{C}}\cdot (T_\textup{slut}-15\,^{\circ}\textup{C}) &= -138\,\tfrac{\textup{J}}{^{\circ}\,\textup{C}}\cdot (T_\textup{slut}-1000\,^{\circ}\textup{C}) \\ T_\textup{slut} &=\;?\,^{\circ}\,\textup{C} \end{align*}$

Brugbart svar (0)

Svar #6
23. maj 2022 af ringstedLC

3. Når vandet kun fordampes og ikke opvarmes (det er ren teori).

$\begin{align*} \left |Q_\textup{Fe} \right | &= m_\textup{vand}\cdot L_\textup{vand} \\ m_\textup{vand} &= \frac{\left |Q_\textup{Fe} \right |}{L_\textup{vand}} \\ &= \frac{\left |138\,\tfrac{\textup{J}}{^{\circ}\textup{C}}\cdot (15-1000)^{\circ}\textup{C} \right |}{2257\cdot 10^3\,\tfrac{\textup{J}}{\textup{kg}}} \\ m_\textup{vand} &= \,?\,\textup{kg} \end{align*}$

Skriv et svar til: Hestesko i 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.