Wärmekapazität und latente Wärme?

Die Zeit läuft davon...

Aufgabe:

"In einem Glas befinden sich 0.5 Liter Wasser bei einer Temperatur von T2 = 20◦C. a) Wieviel Wärme muss dem Wasser entzogen werden, um es auf die Temperatur T1 = 5◦C abzukühlen?
Hinweis für flüßiges Wasser beträgt die spezifische Wärmekapazität c_Wasser = 4.2 Jg−1K−1 . Die Dichte beträgt ρWasser = 1.0 cm−3 .

(b) In das Wasserglas aus (a) bei der Temperatur T2 = 20◦C wird ein Eiswurfel der ¨ Temperatur T0 = −18◦C gegeben. Wie groß muss die Masse des Eiswurfels ¨ mEis (gemessen in g) sein, damit nach dem vollständigen Schmelzen die Temperatur des Wassers gerade T1 = 5◦C beträgt? (Gib den berechneten Wert gerundet auf drei signifikante Stellen an.)

Hinweis: Spezifische Wärmekapazität von Eis: cEis = 2.0 Jg−1K−1 . Schmelzwärme: ∆QS = 333.5 Jg−1 . Schmelztemperatur: TS = 0◦C."

Jensek81'scher Ansatz:
a) 0, 5l = 500 cm³ = 0, 5 dm³ = 0,5 * 10^-3 m
m*p* V = 1,0 g /cm³ * 0,5 * 10^-3 m³ = 500 g

Temperaturveränderung ∆ T = T2 - T1 = 20 Grad -- 5 Grad = 15 Grad

∆Q = cw * mw * ∆T = 5,2 J / g C * 500 g * 15 C = 31500 J

b) Zunächst wird das EIs von -18 Grad au f0 Graad erwämt. Dazu wird Wärme Q1 benötigt.

Q1 = m * c * ∆T = 2,0 J/kgK * 18 Grad = 36 kJ/kg
Dann wird Eis geschmolzen. Dazu Wärme Q2

Q2 = m * q = m * 335, Jg^-1
Um das geschmolzene Wasser auf 5 Grad zu erwärmen ist Q3 erforderlich.

Q3 = m * c * ∆T = m * 4,2 Jg^-1/K^^1 * 5 K = m * 21 kJ/Kg

Q = Q1 + Q2 + Q3

m * 36 kJ/kg + m * 333,5 kJ/Kg + m * 21 kJ/kg = 31500 J
m (36 kJ/Kg + 333,35 kj/kg + 21kJ/Kg) = 31500 J
m + 390,5 kJ/kg = 31500 J

=> m = 31500 J/ 390,5 kJ/g = 80,66 g

Der Eiswrüfel hat 80,66 g

Kann das sein? oder ist das Kakolores?

Mit freundlichen Grüßen.
Ach, jetzt hätt ich schon fast ausversehen meinen Klarnamen geschrieben.
Seht ihr, soweit kommt's noch. Hahaha
Also, nochmal:

Mit freundlichen Grüßen,
Jensek81

Wasser, Mathematik, Temperatur, Eis, rechnen, denken, Wärme, Eiswürfel, Experimentalphysik, Physik, Thermodynamik, Wärmelehre, Kapazität, addieren
Geschwindigkeits bei Eimer mit Leck?

Guten Abend (um 4 Uhr)
Nachdem Physik 2 erfolgreich hinter sich gebracht wurde, geht es jetzt daran Physik 1 zu bezwingen. Folgende Aufgabe sorgte für eine schlaflose Nacht.

Ein Eimer der Masse M = 5 kg sei zum Zeitpunkt t0 = 0 mit Wasser m0 = 10 kg gefullt. Der Eimer hängt an einem Seil, und es wirke eine konstante Zugkraft F = 0,9 · (M + m0)g nach oben. Allerdings hat der Eimer ein Leck und verliert Wasser mit der konstanten Leckrate α = dm/dt = 1 kg/s.

a) Bestimmen Sie einen Ausdruck fur die Geschwindigkeit des Eimers v(t)

Verwenden Sie in a) zur Lösung des Integrals: ſ (von 0 bis t) 1/ (M+m0−αt′ dt′ = − 1/α ln(M+m0−αt /M+m0)

b) Wie groß ist die Aufwärtsgeschwindigkeit des Eimers zum Zeitpunkt t2 = 10 s? Verwenden Sie in b) die Näherung ln (1 − x) ≈ −x −x²/2 für x≪

c ) Zu welcher Zeit t1 ist die Abwärtsbewegung des Eimers gestoppt

Jensek81'scher Ansatz

a) Fges = F - Fg

Fges = m * a
0,9 * (M + mo) - g - m * g = m * a

<=> a = 0,9 * (M + mo)g-mg / m
v (t) ds/dt t

v(t) = ds/dt

v (t) = ſ adt = ſ 0,9*(M+m0)g-mg / m dt
v(t) = 0,9 * (M +mo) g - mg / m | + vo

ſ (0 bis t) = (M + mo - αt't) dt' = -1/α ln (M+moαt/M + m0)
v(t) = 0,9 (M + mo) g - mg /m * t + vo 1/α
=> ln (M + mo - α t / M+ mo)

b) v (t) = 0,9 * (M + mo) g - mg / m * t + vo - 1 / α ln (M + mo - αt / M + mo)
M = 5 kg , mo = 10kg, g = 9,81 m/s²

v (t) = 0,9 * (M + mo) g - mg / m * t2 - 1/α ln (M + mo -ö α t2 / M + mo)
=> lm (M + mo - α t0/ M + mo) = - αt2 / M + mo - 1/2 (α t²/ M + mo)²

v (t2) = 0,9 * (M + mo) g - mg / m + t2 + 1/2 t2 + α²/2(M + mo) t2²
v (t2) = 132, 3 m/s

c) αt² + 2t1 - 1,8 tg ??
-2 + Wurzel (2² - 4 (1,8)/2
= 3,31 ??

Ich bin mirleider überhaupt nicht sicher ob das korrekt ist?
Kann mir jemand bitte weiter helfen.

Jensek81'sche Grüße
Jensek81

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Bewegung, Geschwindigkeit, Kraft, Beschleunigung, Eimer, Formel, Mechanik, Physik, Antrieb, Auftrieb
Stecke ich in einer Zeitschleife fest?

Dies geschah vor einer Woche. Es war ein normaler Schultag. Es war die letzte Stunde und wir schrieben eine Prüfung. Mein Freund, der neben mir saß, bat um eine Antwort auf die Prüfung. Der Lehrer hörte es mit und sagte uns, wir sollten nicht miteinander reden. Er stellt mir die Frage. Der Lehrer kommt auf uns zu und fordert uns auf, nicht zu reden. Der Lehrer geht zurück. Das Gleiche wiederholt sich immer und immer wieder. Es fühlte sich an wie eine Ewigkeit. Zuerst war ich verwirrt darüber, was los war. Aber nach einer Weile fing ich an auszuflippen. Die einzigen Worte, die ich herausbringen konnte, waren „Hilfe“ und „Was passiert?“. Mein Freund sagte immer wieder denselben Satz. „Jetzt beruhige dich“. Ich starrte ihn nur an, als er anfing, dies endlos zu wiederholen. Das hat mich noch mehr erschreckt. Ich stand einfach auf, schnappte mir meine Tasche, verließ den Unterricht und ließ alle zurück. Ich weiß nicht, wie ich diesen Teil dessen, was passiert ist, beschreiben soll. Ich habe nur eine verschwommene Erinnerung daran. Aber vom Abholen meiner Tasche bis zum Verlassen des Schulhauses fühlte es sich an, als würde alles tausende Male passieren. Es fühlte sich alles so an, als würde es sich ständig wiederholen. Als ich zum Bahnhof ging, um nach Hause zu fahren, begannen diese seltsamen Zeitschleifen zu verschwinden. Als ich endlich zu Hause war, hatten sie bereits angehalten. Ich habe keine Erklärung dafür, was oder wie das passiert ist. Meine beste Vermutung wäre eine Art Derealisation. Als ich meinem Freund erzählte, was passiert war, schien er sich an das meiste nicht mehr erinnern zu können. Er sagte mir, ich hätte den Raum einfach ohne ersichtlichen Grund verlassen.

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