Fråga om istäcke

Det finns en lösning till uppgiften men jag förstår inte hur de har tänkt. I den uppgiften har man räknat ut volymen i m³ och sedan multiplicerat med densitet för is (m=dV) men jag förstår inte varför man inte bara kan räkna ut volymen i dm³ då det ger massan (kg=dm³).Sedan har man uteslutit cm(T₂-T₁) vilket jag inte heller förstår, det krävs väl energi för att byta aggregationstillstånd, i detta fall smältning? I alla andra liknande uppgiften har jag använt cm(T₂-T₁) + l_sm, varför gör man inte så nu?

Jag tror man menar att isen är nollgradig och ska smältas till nollgradigt vatten.

Ture skrev:

Jag tror man menar att isen är nollgradig och ska smältas till nollgradigt vatten.

Okej, och då gäller inte cmT eftersom det inte tillförs värme utan det sker bara byte av tillstånd? Men hur kan man se att det är vad frågan menar?

Jag blir nu osäker på min metod. Kan man verkligen anta att volymen i dm³ blir massan i kg? Jag upplever att det har fungerat i vissa uppgifter men inte i andra, nu har jag stött på en till fråga och där verkar det som att de tar Volym(m³)*1000(vattnets densitet) istället för att göra som mig som omvandlade volymen till dm³ och anta den som massan.

Jag blir nu osäker på min metod. Kan man verkligen anta att volymen i dm³ blir massan i kg? Jag upplever att det har fungerat i vissa uppgifter men inte i andra,

När har det inte fungerat? Din metod för "kg=dm³" ger korrekt värde eftersom:

$1 m^3=1000 d{m}^3$

Detta medför att eftersom densiteten för vatten avrundat är $\rho =1000 kg/m^3$ har den samma storlek som skalfaktorn mellan m³ och dm³.

Men hur kan man se att det är vad frågan menar?

Anledningen att de sätter $T_2-T_1=0$ är eftersom de inte i frågan pratat om någon temperaturförändring, enbart övergången mellan aggregationstillstånd - alltså smältning. Således blir energiförbrukningen  eller värmeabsorptionen de söker enbart:

$Q=l_{s}m$ 

Som du säkert är medveten så kan isen som täcker sjön vara -3 grader, -5 grader eller vilket värde som helst. Eftersom det inte är angett får du anta att de bara menar smältningsenergin.

Ebola skrev:

Jag blir nu osäker på min metod. Kan man verkligen anta att volymen i dm³ blir massan i kg? Jag upplever att det har fungerat i vissa uppgifter men inte i andra,

När har det inte fungerat? Din metod för "kg=dm³" ger korrekt värde eftersom:

$1 m^3=1000 d{m}^3$

Detta medför att eftersom densiteten för vatten avrundat är $\rho =1000 kg/m^3$ har den samma storlek som skalfaktorn mellan m³ och dm³.

Men hur kan man se att det är vad frågan menar?

Anledningen att de sätter $T_2-T_1=0$ är eftersom de inte i frågan pratat om någon temperaturförändring, enbart övergången mellan aggregationstillstånd - alltså smältning. Således blir energiförbrukningen  eller värmeabsorptionen de söker enbart:

$Q=l_{s}m$ 

Som du säkert är medveten så kan isen som täcker sjön vara -3 grader, -5 grader eller vilket värde som helst. Eftersom det inte är angett får du anta att de bara menar smältningsenergin.

Okej då förstår jag biten om hur jag ska tolka frågan, tack för det. Men jag är fortfarande osäker på om jag bör omvandla volymen direkt till dm³ eller om jag borde använda m=dV, och att min metod inte fungerar kan man se i denna uppgift. Jag tog fram volymen genom att omvandla från m³ till dm³ men i lösningen gör använder de densiteten, och det medför en viss skillnad?

Vilken densitet har de använt? De borde använda densiteten för is.

Du har räknat med att en viss volym is ger samma volym vatten vilket inte stämmer.

joculator skrev:

Vilken densitet har de använt? De borde använda densiteten för is.

Du har räknat med att en viss volym is ger samma volym vatten vilket inte stämmer.

De använde 920 kg/m³. Varför blir det inte samma mängd vatten om all is smälter?

Bör jag i längden hålla mig till att räkna ut massan genom densitet*volym, eller kan jag anta volymen i dm³ som massan i kg bara om det handlar om vatten?

Om du vet volymen vatten kan du direkt anta vikten (det du egentligen gör är att använda densiteten 1). Men här fick du volymen is, inte vatten.

När vatten fryser utvidgar det sig (det kommer fakiskt luft in i isen). Det gör att densiteten blir lägre. Detta kan du testa själv:
1. Frys en ballong med vatten, se om volymen ökar. Om du istället gör detta med full flaska med lock kommer flaskan spricka.
2. Se om is flyter på vatten, i så fall har is lägre densitet än vatten.

Edit: Vatten som fryser bildar kristaller där vattenmolekylerna befinner sig på större avstånd från varandra än i flytande vatten. Det gör att isen har lägre densitet än vatten och flyter därför på vattnet

Tack för all hjälp!

Att is blir större än vad vattnet var har ingenting med att det kommer in luft i isen (det kan det göra ändå, men det är inde den huvudsakliga anledningen). Vatten i form av is har en mycket bestämd struktur, som för att varje vattenmolekyl kan bilda vätebindningar till närliggande vattenmolekyler så effektivt som möjligt.  I flytande vatten rör sig molekylerna så mycket att denna struktur inte kan behållas, utan vattenmolekylerna kan komma närmare varandra än de kan i is. Om det inte hade varit så, skulle inte isbitar flyta i vattnet, utan ligga på botten. Detta är en mycket ovanlig egenskap, och påverkar klimatet och livet på Jorden extremt mycket.