Räkna ut temperaturen på blandat vatten
Hej! Har fastnat på följande uppgift.
5,0 dl kokande vatten blandas med 5,0 dl vatten i en järnkastrull som väger 0,6 kg. Vattnet och järnkastrullen har samma starttemperatur på 20 °C.
a)Bestäm blandningens temperatur direkt efter det att temperaturen har stabiliserats.
b)Vilka påverkande faktorer har du bortsett ifrån i dina beräkningar på a) och på vilket sätt skulle resultatet förändras?
Började tänka att jag skulle använda micg av följande ekvation, men känner mig rätt så vilsen... Kan någon hjälpa mig vidare?
E = cmΔT
Ekokande = cmΔT
När man blandat allt, har både vattnet och järnkastrullen samma temperatur. Det som har svalnat har givit ifrån sig lika mycket värmeenergi som det som har värmts upp har tagit åt sig. Vad är det som svalnar? Vad är det som värms?
Det som svalnar är ju det kokande vattnet, det som värms är kastrullen och det 20 gradiga vattnet...
I ett liknande exempel i boken där is smälts i hallonsaft sätter de upp det såhär:
Men får endå inte ihop det! Tacksam för hjälp...
Skriv upp tre samband:
- Vatten värms från 20oC till temperaturen T. Hur mycket värmeenergi går det åt?
- Kastrullen värms från 20oC till temperaturen T. Hur mycket värmeenergi går det åt?
- Vatten svalnarfrån 100oC till temperaturen T. Hur mycket värmeenergi går det åt?
Skriv en lämplig ekvation som bygger på dessa tre samband. Om du behöer mer hjälp, så visa hur långt du har kommit och fråga igen.
Hej! Jag tänker att jag ska använda mig av Evatten100°C = cmΔT men jag är bara van vid att använda T när temperaturen ändras från en temperatur till en annan, hur gör jag i detta fall? Är T då 100°C? Tack!
Har du inte läst eller inte förstått vad jag skrev i mitt förra inlägg? Du behöver ställa upp de tre uttrycken jag beskrev där.
För vattnet som svalnar är där T är blandningens temperatur.
Vatten värms från 20oC till temperaturen T.
ΔT=T+20°C
Kastrullen värms från 20oC till temperaturen T.
ΔT=T+20°C
Vatten svalnar från 100oC till temperaturen T.
ΔT=T−100°C
Har jag tänkt rätt?
Ska jag sätta in värderna i E = cmΔT eller har jag fått helt om bakfoten att den ekvationen ska användas här?
Tack för tålamodet
Operatorn betyder alltid slutvärde - startvärdet. i det här fallet är slutvärdet lika med T för alla tre sambanden, men starttemperaturen är 100oC för det varma vattnet och 20oC för det kalla vattnet och kastrullen. Det är alltså bara ett av dina ΔT som är korrekt.
Alltså:
Vatten värms från 20oC till temperaturen T.
ΔT=T-20°C
Kastrullen värms från 20oC till temperaturen T.
ΔT=T-20°C
Vatten svalnar från 100oC till temperaturen T.
ΔT=T−100°C
Ja. Vad behöver du veta mer för att kunna räkna ut hur mycket energi det behövs för var och en av de tre processerna?
Smaragdalena skrev:Ja. Vad behöver du veta mer för att kunna räkna ut hur mycket energi det behövs för var och en av de tre processerna?
Hej! Förlåt för sent svar.
Antar att det jag behöver veta är c (Specifik
värmekapacitet) för alla tre situationerna, har c för vatten och järn i min formelsamling. dessutom massorna på järmkastrullen och vattnet, vilket jag också har. Hur ska jag kunna räkna ut temperaturen utan att veta värdet på E, eller kan jag räkna ut detta?
Tack på förhand!
Du kan räkna ut E. Den viktiga delen är att att energi som går åt för att värma järnkastrullen och det kalla vattnet kommer från den värme som avges när det kokande vattnet svalnar. När temperaturen har stabiliseras har systemet temperaturen T. Nu behöver du räkna ut tre saker:
- Hur mycket energi behöver man tillföra för att värma 0,6 kg järn(kastrull) från temperaturen 20oC till temperaturen T.
- Hur mycket energi behöver man tillföra för att värma 0,5 kg vatten från temperaturen 20oC till temperaturen T.
- Hur mycket energi frigörs det när 0,5 kg svalnar från temperaturen 100oC till temperaturen T.
När du gjort detta kan du skriva en ekvation som betyder att energin som avges när det varma vattnet svalnar är lika stor som den energi som går åt för att värma det kalla vattnet plus kastrullen. Ekvationen skall bara innehålla en enda vatiabel, T. Lös ut T.
Om du behöver mer hjälp, så visa hur långt du har kommit och fråga igen.