Termodynamik is och vatten
"I 0,316 kg vatten med temperaturen 5,03 °C häller du ner is. Systemet är isolerat från omgivningen. Antag att vattnets specifika värmekapacitet är 4,21 kJ/(kg·K).
Övriga materialdata för vatten hittar du i formelsamlingen Fysika, avsnitt Tg3.Vad blir systemets sluttemperatur ifall isen har massa 4,07 kg, temperatur −24,3 °C och specifik värmekapacitet 2,04 kJ/(kg·K)? Ange svaret i grader celsius.
Fel svar (−9,33 °C), rätt svar −10,0 °C
(Oavrundat svar: −10,040674114607 °C)."
Jag utgick ifrån att allt vatten blir till is, eftersom det är så mycket mer is och såpass mycket kallare. Rätta mig gärna om jag har fel.
Såhär gjorde jag 
Jag är medveten om att beräkningarna ej skrevs i Kelvin, men eftersom det bara var deltaT så tänkte jag att skillnanden ändå blir samma, eftersom det blir + 273,15 på båda temparna.
Vad blir fel här? Är det fel att anta att all vatten blir is? Om det är fel, hur skall jag då göra istället? Tänkte först se om jag kan slå ihop massorna av is och vatten med de känns inte riktigt rätt då densiteten är olika. Hur borde jag gå tillväga istället? Hittade massor på nätet om när is smälter och vad som blir sluttempen men inget om ifall vattnet fryser så vet inte om jag tänker fel där eller vad jag skall göra.
Jag har svårt att följa det du skriver (bland annat för att din indexering är otydlig) men det är kanske bara jag.
Vad får du Q2 till? Skriv gärna uträkningen.
Vad är Lt?
joculator skrev:Jag har svårt att följa det du skriver (bland annat för att din indexering är otydlig) men det är kanske bara jag.
Vad får du Q2 till? Skriv gärna uträkningen.
Vad är Lt?
Hej! Jag förstår det, ber om ursäkt, trodde inte jag skulle behöva be om hjälp så skrev lite slarvigt. Lf är smältenalpin för vattnet, 333*10^3 J/(kg*K). Q2 satte jag som nollgradigt vatten som blir till nollgradig is, alltså Q2 = -m*Lf.
Efter uppställningen med Q1 Q2 Q3 och Q4 är de iordning med sina beståndsdelar rätt under.
Sedan bara ekvtionslöser jag. Vet inte om bilden gör det lättare eller rörigare men här är de som hänger ihop iallafall. Jag skulle själv tro att de är något fel men mina Qn, att jag tänker fel med vad som egentligen händer i processen.
karela skrev:
Jag skulle själv tro att de är något fel men mina Qn, att jag tänker fel med vad som egentligen händer i processen.
Jag gissar på något skrivfel eller teckenfel någonstans.
Ett annat sätt att räkna ut det är att först låta vattnet frysa till nollgradigt is och räkna ut vilken temperatur dessa 4 kg is skulle få.
Sedan är det lätt att räkna ut sluttemperaturen när dessa två klumpar is får samma temperatur.
Hej igen! Hade verkligen uppskattat mer hjälp. Har konstaterat nu att de troligtvis inte är teckenfel eller felslag på miniräknaren. Någon so kan hjälpa mig?
Pieter Kuiper skrev:karela skrev:
Jag skulle själv tro att de är något fel men mina Qn, att jag tänker fel med vad som egentligen händer i processen.Jag gissar på något skrivfel eller teckenfel någonstans.
Ett annat sätt att räkna ut det är att först låta vattnet frysa till nollgradigt is och räkna ut vilken temperatur dessa 4 kg is skulle få.
Sedan är det lätt att räkna ut sluttemperaturen när dessa två klumpar is får samma temperatur.
Hur menar du att jag hade gjort då? Förstår ej riktigt
karela skrev:Pieter Kuiper skrev:karela skrev:
Jag skulle själv tro att de är något fel men mina Qn, att jag tänker fel med vad som egentligen händer i processen.Jag gissar på något skrivfel eller teckenfel någonstans.
Ett annat sätt att räkna ut det är att först låta vattnet frysa till nollgradigt is och räkna ut vilken temperatur dessa 4 kg is skulle få.
Sedan är det lätt att räkna ut sluttemperaturen när dessa två klumpar is får samma temperatur.Hur menar du att jag hade gjort då? Förstår ej riktigt
Räkna först ut hur mycket värme det måste föras bort från dessa 0,316 kg vatten för att komma ner till nollgradigt vatten. Sedan hur stort värmet är som måste föras bort för att det ska bli is.
Sedan hur mycket det värmer upp dessa 4 kg is.
Då har du två klumpar is: 0,316 kg på noll grader och 4 kg på den temperaturen som du har räknat ut. Det är då enkelt att bestämma ett viktat medelvärde.
(Nu har jag bara upprepat mig. Bemöda dig att ställa tydligare frågor än "Förstår ej riktigt"!)
Detta var ett förslag så att du själv kan kontrollräkna. Du kan förstås också kolla din egen beräkning ännu en gång, det borde ju ge samma svar.
Men om man räknat på två olika sätt och får samma svar och det stämmer inte med facit, då får man tänka om det kanske var fel i facit.
