Vilken sluttemperatur får blandningen?

100 g nollgradig is blandas med 100 g vatten av temperaturen 50 °C.

b) Vilken sluttemperatur får blandningen?

Mitt tillvägagångssätt:

Specifika värmekapacitet för vatten ( $c_{v}$ ) : $4190 J / k g$

Specifika värmekapacitet för is ( $c_{i}$ ): $2200 J / k g$

Både vattnet och isen har samma massa ( $m$ ): $0, 1 k g$

Vattnets starttemperatur ( $T_{v}$ ) : 50 °C

Isens starttemperatur ( $T_{i}$ ): 0 °C

Efter badningen kommer de ha samma temperatur: $T_{f}$

Beräkningen:

$c_{v} \times m (T_{f} - T_{v}) + c_{i} \times m (T_{f} - T_{i}) = 0$

$4190 \times 0, 1 (T_{f} - 50) + 2200 \times 0, 1 (T_{f} - 0) = 0 419 T_{f} - 20950 + 220 T_{f} = 0 639 T_{f} = 20950 T_{f} = 33 ° C$

I facit skall svaret bli 0 °C. Vart har jag tänkt fel?

0 grader låter ej rätt. Jag skulle gissa på 24.7 grader, men det var ett tag sedan jag räknade fysik.

Du måste slå upp hur mycket energi det går åt för att smälta 1 kg nollgradig is till nollgradigt vatten, så att du kan beräkna hur mycket energi som går åt för att smälta isen.

Noll grader som sluttemperatur låter mycket rimligt. 25^oC hade varit rimligt om man blandade nollgradigt vatten och 50-gradigt vatten, men nu var det nollgradig is.

tänk på hur mycket energi det tar att smälta isen!

Visa spoiler

$Q = l_{s} m_{i s} l_{s} = 334000$

Vi kan kolla på hur mycket energi det tar att sänka vattnets temperatur ned till 0

$Q_{1} = 4190 \times 0, 1 \times 50 = 20950 J$

Sedan kollar vi på hur mycket energi det tar att smälta all is

$Q_{2} = 334000 \times 0, 1 = 33400 J$

Alltså all is kommer inte att smälta och temperaturen kommer att vara 0

Fysikern skrev:
Vi kan kolla på hur mycket energi det tar att sänka vattnets temperatur ned till 0
$Q_{1} = 4190 \times 0, 1 \times 50 = 20950 J$
Sedan kollar vi på hur mycket energi det tar att smälta all is
业余肛门
Alltså all is kommer inte att smälta och temperaturen kommer att vara 0

Varför måste man kolla hur mycket energi det tar för att sänka vattnets temperatur till noll grader, och varför är man tvungen att ta användning utav isens smältentalpin istället för isens specifika värmakapacitet, som jag gjorde?

Jag tror jag inte riktigt förstår skillnaden mellan smältentalpin och specifik värmakapacitet :(

Jag tror jag inte riktigt förstår skillnaden mellan smältentalpin och specifik värmakapacitet :(

Det tror jag att du har rätt i.

Isens specifika värmekapacitet är den värmemängd som går åt för att värma ett kg is från -18 till -17 grader , eller från -2 grader till -1 grad. Eftersom isen i den här uppgiften inte är kallare än 0 grader Celsius, har du ingen användning alls för isens specifika värmekapacitet.

Isen smältentalpi är den värmemängdsom går åt för att smälta 1 kg is med temperaturen 0^oc till 1 kag vatten med temperaturen 0^oC. Förstår du varför detta värde behövs i den här uppgiften?

Smaragdalena skrev:
Jag tror jag inte riktigt förstår skillnaden mellan smältentalpin och specifik värmakapacitet :(
Det tror jag att du har rätt i.
Isens specifika värmekapacitet är den värmemängd som går åt för att värma ett kg is från -18 till -17 grader , eller från -2 grader till -1 grad. Eftersom isen i den här uppgiften inte är kallare än 0 grader Celsius, har du ingen användning alls för isens specifika värmekapacitet.
Isen smältentalpi är den värmemängdsom går åt för att smälta 1 kg is med temperaturen 0^oc till 1 kag vatten med temperaturen 0^oC. Förstår du varför detta värde behövs i den här uppgiften?

Ja, nu fattar jag varför. Tack för en koncis förklaring, maestro. Jag har läst två kapitel on termodynamik från två fysikböcker, och ingen av dem erbjöd en distinkt skillnaden mellan smältentalpi och specifik värmekapacitet. Själv tycker jag att termodynamik är svårare än föregående kapitel att förstå.

Problemet med läroböcker är att de som skriver dem är så kunniga, att de ibland glömmer att deras läsare inte redan kan allt. Det är väldigt lätt att råka "börja på kapitel två".

Svara

Visa senaste svar