Termofysik

Hur mycket energi behövs för att

smälta isen?

värma vattnet?

förånga vattnet?

Står dock inte vilken temperatur isen har.

Dr. G skrev:

Hur mycket energi behövs för att

smälta isen?

värma vattnet?

förånga vattnet?

334⋅2,0 kJ = 668 kJ

 668 kJ krävs det för att smälta nollgradig is

emmynoether skrev:

Står dock inte vilken temperatur isen har.

Vi kan anta att isen är nollgradig

siffrorna spelar inte så stor roll utan uträkningen gör det

Då är du klar med smältenergin. 

Hur mycket energi behövs för att värma vattnet från 0 °C till 100 °C?

Du får ut ett lägsta värde på den möjliga tiden på kokplattan som förutsätter att all tillförd effekt går åt till att smälta/värma/förånga vattnet.

Smältentalpitet för vatten 334

Massa 2 kg

Q= 334⋅10^3⋅2,0 J = 668000 J 

Energin för att värma vattnet till 100 grader

2.26⋅10^6 ⋅ 2 J = 4.52 ⋅ 10^6 J =4520000

Tiden får man via $t=\frac{Q}{P}$

$$\begin{gathered} t=\frac{Q_1+Q_2}{P}=\frac{(4.52\cdot {10}^6)+(334\cdot 2\cdot {10}^3)}{500}=\frac{5188000}{500}=10376 Sekunder \\ 10376 Sekunder =173 minuter \end{gathered}$$

Är detta fel? rätt?

Nej, nu glömmer du energin som krävs för att förånga vattnet. Nu har du bara med energin som krävs för att värma vattnet till hundra grader, men du glömmer energin som krävs för att förånga det.

AlvinB skrev:

Nej, nu glömmer du energin som krävs för att förånga vattnet. Nu har du bara med energin som krävs för att värma vattnet till hundra grader, men du glömmer energin som krävs för att förånga det.

Nu förstår jag inte riktigt det jag räkna ut var ångbildningsentalpitet antar jag? Kan du visa ett exempel?

Du gör på precis samma sätt som du gjorde med smältentalpin, fast du använder vattnets ångbildningsentalpi istället för dess smältentalpi.

Sedan får du lägga ihop detta med energin som krävs för att smälta isen och energin som krävs för att värma vattnet och sedan kan du räkna ut tiden.

$$\begin{gathered} \mathit{Q}\mathbf{=}{\mathit{l}}_{\mathbf{s}}\mathbf{ }\mathbf{\cdot }\mathbf{ }\mathit{m}\mathbf{ }\mathbf{=}\mathbf{ }\mathbf{334}\mathbf{\cdot }\mathbf{2}\mathbf{,}\mathbf{0}\mathbf{ }\mathit{k}\mathit{J}\mathbf{=}\mathbf{668}\mathbf{ }\mathit{k}\mathit{J}\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{\left(}\mathit{i}\mathit{s}\mathit{s}\mathit{m}\mathit{ä}\mathit{l}\mathit{t}\mathit{n}\mathit{i}\mathit{n}\mathit{g}\mathbf{\right)} \\ \mathit{Q}\mathbf{=}\mathit{c}\mathbf{\cdot }\mathbf{ }\mathit{m}\mathbf{\cdot }\mathbf{∆}\mathit{T}\mathbf{ }\mathbf{=}\mathbf{ }\mathbf{4190}\mathbf{\cdot }\mathbf{2}\mathbf{\cdot }\mathbf{100}\mathbf{ }\mathit{J}\mathbf{ }\mathbf{=}\mathbf{ }\mathbf{838}\mathbf{ }\mathit{k}\mathit{J}\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{(}\mathit{v}\mathit{ä}\mathit{r}\mathit{m}\mathit{a}\mathbf{ }\mathit{v}\mathit{a}\mathit{t}\mathit{t}\mathit{n}\mathit{e}\mathit{t}\mathbf{)} \\ \mathit{Q}\mathbf{=}{\mathit{l}}_{\mathbf{å}}\mathbf{\cdot }\mathbf{ }\mathit{m}\mathbf{ }\mathbf{=}\mathbf{ }\mathbf{2260}\mathbf{\cdot }\mathbf{2}\mathbf{ }\mathit{k}\mathit{J}\mathbf{ }\mathbf{=}\mathbf{ }\mathbf{340}\mathbf{ }\mathit{k}\mathit{J}\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{(}\mathit{f}\mathit{ö}\mathit{r}\mathit{å}\mathit{n}\mathit{g}\mathit{a}\mathbf{ }\mathit{v}\mathit{a}\mathit{t}\mathit{t}\mathit{n}\mathit{e}\mathit{t}\mathbf{)} \\ \mathit{t}\mathbf{=}\frac{\mathbf{Q}}{\mathbf{P}}\mathbf{=}\frac{{\mathbf{Q}}_{\mathbf{1}}\mathbf{+}{\mathbf{Q}}_{\mathbf{2}}\mathbf{+}{\mathbf{Q}}_{\mathbf{3}}}{\mathbf{P}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{668000}\mathbf{+}\mathbf{838000}\mathbf{+}\mathbf{340000}}{\mathbf{500}}\mathbf{=}\mathbf{3692}\mathbf{ }\mathit{s}\mathit{e}\mathit{k}\mathit{u}\mathit{n}\mathit{d}\mathit{e}\mathit{r} \\ \mathbf{3692}\mathbf{=}\mathbf{ }\mathbf{61}\mathbf{ }\mathit{M}\mathit{i}\mathit{n}\mathit{u}\mathit{t}\mathit{e}\mathit{r} \end{gathered}$$

Jag har gjort om hela om uppgiften och fick detta nu

Nästan. Ångbildningsenergin har det blivit något knas med. Du har skrivit $2260\cdot2\ \text{kJ}$ till vänster (detta är korrekt), men hur har detta blivit till $340\ \text{kJ}$?

AlvinB skrev:

Nästan. Ångbildningsenergin har det blivit något knas med. Du har skrivit $2260\cdot2\ \text{kJ}$ till vänster (detta är korrekt), men hur har detta blivit till $340\ \text{kJ}$?

Mitt fel det ska stå 4520 kJ

Ja, och vad får du då för tid?

AlvinB skrev:

Ja, och vad får du då för tid?

$\frac{688000+838000+4520000}{500}=11552 s =192 minuter$

Nja, nu läser du slarvigt. Det står $668\ \text{kJ}$, inte $688\ \text{kJ}$.

AlvinB skrev:

Nja, nu läser du slarvigt. Det står $668\ \text{kJ}$, inte $688\ \text{kJ}$.

Men är räkningen rätt annars?

Det verkar som du gör något galet när du slår in på miniräknaren. Jag får det rätta svaret till:

$t=\dfrac{q_s+q_v+q_{\stackrel{\circ}{a}}}{P}=\dfrac{668\ 000\ \text{J}+838\ 000\ \text{J}+4\ 520\ 000\ \text{J}}{500\ \text{W}}\approx12\ 000\ \text{s}=200\ \text{min}$

Vilken massa har 2 liter is?