Hur mycket energi går åt att koka upp 1,5 liter fryst soppa?
Om vi antar att soppans temperatur då den tas ur frysen är 0 grader celsius, så åtgår energi att smälta soppan. Då kan man anta att soppans egenskaper är likadana som isens. Därefter åtgår energi att värma smältvattnet (soppan).
1,5 liter fryst soppa kan betraktas som is, och därför har lite lägre densitet än vatten. För att ta reda på massan multiplicerar man densiteten för is (917 kg/m^3) med volymen och får att 1,5 liter fryst soppa väger 1,3755 kg.
Energin som går åt att smälta isen blir då 459 417 J. Den massan (som nu är smältvatten) ska sedan värmas upp till kokpunkten. Energin blir då 4,18×10^3×1,3755×(100-0)= 574 959 J. Det leder till att den totala energin blir cirka 1,0 MJ.
Facit säger att den frusna soppan kan betraktas vatten, och sätter därför ut att den frusna soppan väger 1,5 kg, vilket jag tycker är fel. Vad är era åsikter?
Tolkningsfråga. Tänker man att soppan är frusen i en 1,5 liters-behållare är din tolkning den rätta. Menar man att någon frusit in 1,5 liter soppa hamnar man i facits tolkning. Om du redovisar ditt antagande tydligt (vilket du gör) kan jag inte se några problem med din lösning. Om jag måste välja tycker jag att din lösning är bättre.
Jag hade f ö antagit en initial uppvärmning från -16 till 0 grader (innan smältningen) men återigen, en tydlig redovisning av antaganden är viktigt.
Tack för svaret!
Det är sant, man hade kunnat anta att soppan hade ännu lägre temperatur och räkna in värmeenergin fram till smältpunkten.
Men jag har funderat på en sak. När isen byter aggregationstullstånd så blir ju isen "tyngre". Det innebär att smältvattnet har något större massa (0,998×1,5dm^3).
I och för sig expanderar smältvattnet också vilket innebär att volymen blir lite större. Vore det inte mer korrekt att räkna in massan för vatten istället för startmassan för isen som ligger på 1,3755 kg när man beräknar energin för uppvärmning fram till smältpunkten?
Partykoalan skrev:Tack för svaret!
Det är sant, man hade kunnat anta att soppan hade ännu lägre temperatur och räkna in värmeenergin fram till smältpunkten.
Men jag har funderat på en sak. När isen byter aggregationstullstånd så blir ju isen "tyngre". Det innebär att smältvattnet har något större massa (0,998×1,5dm^3).
Nej, det betyder att smältvattnet har något mindre volym. Om du har ett glas vatten med en isbit (som naturligtvis sticker upp lite ovanför vattenytan) och markerar vattennivån, och sedan väntar tills isen har smält, så kommer vattenytan att vara precis densamma som tidigare.
I och för sig expanderar smältvattnet också vilket innebär att volymen blir lite större. Vore det inte mer korrekt att räkna in massan för vatten istället för startmassan för isen som ligger på 1,3755 kg när man beräknar energin för uppvärmning fram till smältpunkten?
Massan för soppan kommer inte att ändras för att soppan smälter. Volymen kommer att minska från temperaturen 0 oC till +4 oC och därefter kommer volymen att öka.
Okej, då utgår man alltså alltid från isbitens massa när man gör liknande beräkningar, och det är den massan som gäller oavsett aggregationstillstånd?
