Avatar billede evilhomer15 Praktikant
06. december 2007 - 20:46 Der er 3 kommentarer og
1 løsning

Fællestemp. af aluminium + vand

Hej jeg har fået denne opgave stillet: Jeg skal finde den fællestemperatur som vand og en aluminiumsgryde giver, når vandes hældes ind i gryden.

Jeg har følgende = 3,0 L vand på 10 °C og 1.2 kg aluminiumsgryde på 20 °C.

Vandets varmafylde = 4200 J/kg•°C
Aluminiums varmefylde = 896 J/kg•°C

Her er de to ting, som jeg selv kom frem til:

Løsning 1:
10 °C • 3 L = 30 °C
20 °C • 1.2 kg = 24 °C
3 L + 1.2 kg = 4.2 masse
30 °C + 24 °C = 54 °C
54 °C / 4.2 = 12.8571 °C

Løsning 2:
896 • 1.2 = 1075.2 J
4200 • 3 = 12600 J
12600 / 1075.2 = 11.7188
(3 L vandet har 11.7188x mere indflydelse på gennemsnitstemperaturen end aluminiumsgryden på 1.2 kg.
54 °C (total temp.) / 11.7188 = 4.608
10 °C + 4.608 = 14.608 °C

Eller er der en hel anden løsning på dette?
60 point til den, som kan forklare mig det bedst :)
Avatar billede _luigi_ Nybegynder
07. december 2007 - 00:07 #1
Q=m*c*dT. Denne ligning beskriver den energimængde (Q), i form af varme, der skal til for at varme et objekt op med en masse (m), hvor objektet har den speciffike varmekapacitet (c) og dT betegner den temperaturændring der finder sted, dvs. dt=(T_slut-T_start).

Hvis vi betegner gryden med vand som et isoleret system, så må den (negative) mængde varme som optages i gryden være den samme (positive) mængde varme som optages i vandet, dvs. Q_gryde+Q_vand=0 (da der ikke er noget energitab). Nu er det bare at isolere T_slut, som jo er den samme for både gryde og vand, da det er fællestemperaturen der spørges til, og dernæst indsætte de kendte størrelser.

Q_gryde+Q_vand=0 <=>

m_gryde*c_gryde*(T_slut-T_gryde[start])+m_vand*c_vand*(T_slut-T_vand[start])=0

m_gryde*c_gryde*T_slut+m_vand*c_vand*T_slut-(m_gryde*c_gryde*T_gryde[start]+m_vand*c_vand*T_vand[start])=0

(m_gryde*c_gryde+m_vand*c_vand)*T_slut=m_gryde*c_gryde*T_gryde[start]+m_vand*c_vand*T_vand[start]

T_slut=(m_gryde*c_gryde*T_gryde[start]+m_vand*c_vand*T_vand[start])/(m_gryde*c_gryde+m_vand*c_vand)

Indsætter de kendte værdier...

T_slut=(1,2*896*20+3*4200*10)/(1,2*896+3*4200)=10,79

Som det ses bliver fællestemperaturen meget tættere på vandets start-temp end grydens . Dette skyldes den specifikke varmekapacitet af vandet er meget større end det er tilfældet for aluminiumsgryden, og desuden er massen af vandet også 2,5 gange større end grydens, hvilket betyder at det er gryden der kommer til at tabe varme. Du kan nu sætte sluttemperaturen tilbage i de oprindelige ligninger hvorved fås,

Q_gryde=-9906,63 og Q_vand=9906,63. Som det ses er der overenstemmelse mellem resultaterne, Q_gryde er negativ, som den skal være, da den taber varme. :)
Avatar billede evilhomer15 Praktikant
07. december 2007 - 07:41 #2
Okay luigi, du må gerne sende et svar nu :)

tak for hjælpen.
Avatar billede mrandersdk Nybegynder
07. december 2007 - 14:06 #3
bare lige til en anden god gang, så kan du se at dine udregninger ikke giver så meget mening pga. dine enheder ikke matcher fx.

10 °C • 3 L = 30 °C

dette er

10 °C • 3 L = 30 °C L

osv. du har en del af dem, pas på enhederne de er din ven ;).
Avatar billede _luigi_ Nybegynder
07. december 2007 - 17:34 #4
Det var så lidt :)

Og som mrandersdk er inde på, så er det, specielt i fysik/kemi-opgaver, altid en rigtig go' idé med et enhedstjek! :)
Avatar billede Ny bruger Nybegynder

Din løsning...

Tilladte BB-code-tags: [b]fed[/b] [i]kursiv[/i] [u]understreget[/u] Web- og emailadresser omdannes automatisk til links. Der sættes "nofollow" på alle links.

Loading billede Opret Preview
Kategori
Computerworld tilbyder specialiserede kurser i database-management

Log ind eller opret profil

Hov!

For at kunne deltage på Computerworld Eksperten skal du være logget ind.

Det er heldigvis nemt at oprette en bruger: Det tager to minutter og du kan vælge at bruge enten e-mail, Facebook eller Google som login.

Du kan også logge ind via nedenstående tjenester