Fysik

Hej, kan nogen hjælpe mig med denne opgave? Tak på forhånd

31. marts kl. 19:28 af Solenskin - Niveau: B-niveau

En kubisk terning af nikkel har en masse på 142 g.

Terningens temperatur er 19,7 °C. Terningen nedsænkes i en skål med flydende ammoniak, som befinder sig på kogepunktet ved trykket 1,00 atm. Efter nogen tid har terningen samme temperatur som den flydende ammoniak. I processen er der fordampet en mængde ammoniak fra skålen.

Vurder massen af ammoniak, der er fordampet under afkølingen af nikkelterningen.

Brugbart svar (0)

Svar #1
31. marts kl. 19:44 af Eksperimentalfysikeren

Du skal i gang med at slå nogle tabelværdier op. Du skal kende nikkels specifikke varmekapacitet, c_Ni, amoniaks kogepunkt, T_a, og amoniaks specifikke fordampningsvarme, L_a.

Du skal så opstille udtrykket for, hvor stor varmemængde, terningen afgiver, og udtrykket for, hvor meget varme, der skal til at fordampe en amoniakmængde med massen m_a.

Sæt de to varmemængder lig med hinanden, indsæt talværdierne og isoler m_a.

Svar #2
31. marts kl. 20:33 af Solenskin

Ser det her rigtigt ud?

Vedhæftet fil:Screenshot 2024-03-31 203049.png

Brugbart svar (0)

Svar #3
31. marts kl. 21:09 af Eksperimentalfysikeren

Du har tre led på venstre side i ligningen. Der skal kun være to.

Det første led er varmeafgivelsen fra terningen. Du kan udregnet den som negativ varmetilførelse, hvilket er en korrekt metode. Jeg kan ikke se, hvad du skal med det andet led. Hvor kommer det fra? Det ser ud som om det er opvarmning af amoniakken til terningens starttemperatur, men amoniakken bliver ikke varmere. Det tredie led er fordampningsvarmen.

Du har problemer med brugen af parenteser. Det bør du få styr på. Dine udregninger ser rigtige ud, hvis man sætter parenteserne korrekt. De vil blive simplere, når du fjerne andet led i ligningen.

jeg har ikke kontrolleret dine tabelopslag.

Svar #4
31. marts kl. 21:46 af Solenskin

Hvad med det her, ser det rigtigt ud? Svaret skal være 2,44 g

Vedhæftet fil:IMG_1472.jpeg

Brugbart svar (0)

Svar #5
31. marts kl. 22:14 af Eksperimentalfysikeren

I dit første forsøg har du en fortegnsfejl på temperaturstigningen af amoniakken. Hvis man antager, at den fordampede amoniak varmes noget op af terningen, vil mængden af fordampet amoniak blive mindre. Hvor meget den varmes op må bero på et skøn. Jeg har prøvet med forskellige værdier, men kan ikke komme frem til 2,44 g. Derimod finder jeg 2,53 g, når jeg ser bort fra opvarmningen af amoniakdampene.

Du har benyttet talværdien 1372 for fordampningsvarmen. I din tabel står 1370. Jeg har prøvet, om det giver nogen forskel, men det ser det ikke ud til.

Svar #6
31. marts kl. 22:27 af Solenskin

Tusind tak for hjælpen :-)

Brugbart svar (0)

Svar #7
31. marts kl. 23:24 af ringstedLC

#0
Terningens temperatur er 19,7 °C. Terningen nedsænkes i en skål med flydende ammoniak, som befinder sig på kogepunktet ved trykket 1,00 atm. Efter nogen tid har terningen samme temperatur som den flydende ammoniak. I processen er der fordampet en mængde ammoniak fra skålen.

Der er altså stadig flydende ammoniak ved kogepunktet. Antag at dampen ikke opvarmes:

$\begin{align*} Q_T+Q_{f,\;A}=Q_T+m_a\cdot L_{f,\;A} &= 0 \\ m_a &= \frac{-Q_T}{L_{f,\;A}} \\ m_a &= \frac{{\color{Red} -}(-3468.5\,\textup{J})}{1372\cdot 10^3\,\,\frac{\textup{J}}{\textup{kg}}}={\color{Red} 2.66}\,\textup{g} \end{align*}$

Ved brug af tabellen og c_Ni = 0.45 kJ (kg K)^-1 (også fra http://www.formel.dk):

$\begin{align*} Q_T+Q_{f,\;A}=Q_T+m_a\cdot L_{f,\;A} &= 0 \\ m_a &= \frac{-Q_T}{L_{f,\;A}} \\ m_a &= \frac{{\color{Red} -}\Bigl({\color{Red} 0.45}\,\frac{\textup{kJ}}{\textup{kg}\;^{\circ}\textup{C}}\cdot 142\cdot 10^{-3}\,\textup{kg}\cdot (-{\color{Red} 33.4}-19.7)\,^{\circ}\textup{C}\Bigr)}{{\color{Red} 1370}\,\frac{\textup{kJ}}{\textup{kg}}} \\ &= \frac{0.45\cdot 142\cdot 10^{-3}\,\textup{kg}\cdot (33.4+19.7)}{1370} \\ m_a &= 2.48\,\textup{g} \end{align*}$

Svar #8
01. april kl. 05:50 af Solenskin

Tusind tak :-)

Skriv et svar til: Hej, kan nogen hjælpe mig med denne opgave? Tak på forhånd

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.