Klurig fråga om termisk energi
Hej, har stött på följande uppgift:
Min antaganden:
Låt saftens värmekapacitet = vattnets värmekapacitet
Initiala temperaturen för kranvattnet = 8 grader
Rumstemperatur - 25 grader
Isens initiala temperatur - -10 grader
Jag tänker så här:
Vattnet och saften ska båda två avge värme och bli till noll grader.
Den avgivna värmen = upptagna värmen av isen. Då isen värms upp kommer den gå från -10 till 0 grader. Sedan ska den även smältas och då åtgår det också energi. Jag sätter isens massa till m.
Jag sätter Q upptagen = Q avgiven och får ut att minsta massan is blir 140 gram. Kan det stämma? Jag undrar också varför man måste räkna med att all is ska smälta? Jag testade först utan att låta isen bli till 0 gradigt vatten och fick då att mängden is skulle vara 2,4 kg vilket är högst orimligt.
Nej, det är inte alls orimligt.
Isens smältentalpi är mycket hög jämfört med dess värmekapacitet. Jag har inte gjort beräkningen, men vet att energin som behövs för att smälta is räcker för att värma samma mängd vatten men 80 grader, och (eftersom värmekapaciteten på is är ungefär hälften av vattnets värmekapacitet) tar det ungefär 16 gånger mer is om du inte låter den smälta utan bara låter den bli 10 grader varmare.
Okej, då förstår jag. Men konstigt nog stod det i facit att den maximala mängden is är: mellan 140 -180 grader. Jag får svaret 150 gram om jag även tar med den energi som krävs för att isen ska bli till vatten. MEN i inledningen av frågan vill de ju ha saft MED isbitar och därför tänkte jag att isen inte ska smälta utan bara hålla sig till noll gradig is. Varför ska man i detta fall ta hänsyn till att all is ska smälta då?
Det vet jag inte :)
Men tänk på verkligheten. Isen i våra kolor (men inte i McDonalds) smälter ofta medan vi snackar.
Okej, tack ändå. Är det någon annan som vet om man ska ta hänsyn till att isen smälter eller inte? Och varför i sådana fall?
