Wasser mit wasserdampf erwärmen?
Hallo, ich sitze schon eine ganze Weile an einer Physikaufgabe, weiß aber nicht wie ich sie lösen soll.
Die Aufgabe lautet:
0,18kg Leitungswasser der Temperatur 15°C befindet sich in einer 200 ml fassenden Tasse und wird durch Einleiten von 100°C heißem Wasserdampf bis auf Siedetemperatur erhitzt.
Wird die Tasse voll? Wenn nicht, wieviel fehlt? Wenn ja, wieviel Wasser läuft über?
Ich hoffe jemand kann mir helfen, danke im voraus!!
2 Antworten
![](https://images.gutefrage.net/media/default/user/11_nmmslarge.png?v=1551279448000)
Zuerst berechnen wir die Wärme, die zum Erhitzen des Wassers erforderlich ist:
Q = m * c * ∆T
= 0,18 kg * 4,19 kJ/kgK * 85 K = 64,1 kJ
Nun berechnen wir, wieviel Dampf kondensieren muss, um diese Wärme abzugeben. Die Verdampfungswärme Qv beträgt:
Qv = qv * m
m = Qv / qv
mit der spezifischen Verdampfungswärme von 2260 kJ/kg ergibt sich:
m = 64,1 kJ / 2260 kJ/kg = 0,028 kg = 28 ml
An freiem Platz in der Tasse gibt es:
200 ml - 180 ml = 20 ml
Ergebnis: Es laufen 8 ml Wasser über.
![](https://images.gutefrage.net/media/default/user/8_nmmslarge.png?v=1551279448000)
Energiemenge berechnen, die zum Erwärmen der 0,18 kg Wasser von 15°C auf 100° C benötigt wird. Mit Hilfe der Kondensationswärme von Wasser die nötige Dampfmenge berechnen. Die beim Kondensieren dieser Dampfmenge entstandene Flüssigkeitsmenge zu 0,18kg addieren.
![](https://images.gutefrage.net/media/default/user/8_nmmslarge.png?v=1551279448000)
Beim Kondensieren werden 2257 kJ pro Kilogram frei
2257 kJ/kg * x = Energie zum Erwärmen der 0,18 kg auf 100°C
Wie berechne ich die Dampfmenge? Könntest du mir die Formel geben?