Lämpöopin tehtävässä ongelmia..

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

En nyt jostain syystä mitenkään hoksaa miten tämän saa laskettua:

Kalorimetrissä on vettä, jonka lämpötila on 23C ja massa 0,35kg. Veteen laitetaan 0,015kg jääpala, jonka lämpötila on -4,5C. Laske loppulämpötila, kun systeemi on asettunut termiseen tasapainoon. Kalorimetrin lämpökapasiteetti on 42J/C.

Tästä kaavastahan kai pitäisi lähteä liikkeelle: Q=cm(delta)t jolloin
(delta)t=Q/cm

c= 4,19kJ/kg ja massa on lämpimässä vedessä 0,35kg ja kylmässä 0,015kg sekä Q1=Q2. Mutta miten tuon Q:n saa laskettua ilman lämpötilanmuutosta?

Selkeästi olen ihan hakoteillä tässä että jos joku osaa auttaa niin olisi kiva kun ei tuota verkkolukion opettajaa meinaa millään saada kiinni.

Kommentit (9)

Vierailija
Frigga

Kalorimetrissä on vettä, jonka lämpötila on 23C ja massa 0,35kg. Veteen laitetaan 0,015kg jääpala, jonka lämpötila on -4,5C. Laske loppulämpötila, kun systeemi on asettunut termiseen tasapainoon. Kalorimetrin lämpökapasiteetti on 42J/C.

Tämä on siis se kysymys joka kirjassa on. Vastaus pitäisi muuten olla 19C.

Vierailija

Anteeksi... Luin liian nopeasti, enkä huomannut... Odotahan niin katson jos osaisin Jos onnsituu niin voin yrittää selittää

H
Seuraa 
Viestejä2622
Liittynyt16.3.2005

Sinulla on 3 asiaa (vesi, jääpala, kalorimetri) , joiden lämpötilat on annettu. Lopuksi niiden lämpötilat ovat samat.

1. Laske paljonko energiaa menee jääpalan lämmittämiseen T asteeseen.

2. Laske kuinka paljon energiaa vesi ja kalorimetri luovuttavat jäähtyessään T asteeseen.

3. Energiat ovat yhtä suuret => T

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

Asian ydin taitaa olla tuossa se, että jään sulaminen itsessään vie energiaa. jään sulaminen nollassa asteessa vie 333kJ/kg energiaa. Eli jäässä olevan veden lämpeneminen vie lämpöä kolmessa vaiheessa.

1. jään lämpeneminen nollaan asteeseen Q1= cm(delta)t
2.jään sulaminen Q2=sm, s = 333kJ/kg
3. veden lämpeneminen T asteeseen. Q3= cm(delta)t

edit: vastaavasti se lämmin vesi viilenee yhdessä vaiheessa. Ny pitää tietysti kirjoittaa nuo (delta)t:t järkevästi. vaiheessa 1 tiedetään lämpenevän nollaan asteeseen ja vaiheessa 3. asteeseen T, ja T esiintyy myös sen viilenevän nesteen lausekkeessa. Se pitää vain sitte ratkoa ulos.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Ok, nyt olen laskenut näin:
1. Jään lämpeneminen 0 asteeseen: Q1=cm(delta)t=4,19kJ/kgC*0,015kg*4,5C=0,282825kJ

2. Jään sulaminen:
Q2=sm=333kJ/kg*0,015kg=4,995kJ

Q1+Q2=5,277825kJ

3. Veden luovuttama lämpöenergia Q3=cm(delta)t=5,277825kJ jolloin
(delta)t=Q/cm=5,277825kJ/(4,19kj7kgC*0,35kg)=3,5989C

Jolloin veden lämpötila on laskenut 23C-3,5989C=19,4... asteeseen.

Tuohan jo pyöristyisi oikeaksi vastaukseksi eli 19C mutta silti tuntuu että jokin tässä nyt mättää... Eikö olisi pitänyt laskea vielä lisäksi sitä että kuinka paljon energiaa menee sen 0 asteisen veden lämpenemiseen mutta en vain edelleenkään osaa tehdä siitä oikeanlaista kaavaa. Siis jos cm(delta)t (alkup.vesi) = cm(delta)t (lisätty jäävesi) mutta ne T:t ovat kuitenkin eri asteita niin miten saan fiksun kaavan tästä?

Vierailija
Frigga
Ok, nyt olen laskenut näin:
1. Jään lämpeneminen 0 asteeseen: Q1=cm(delta)t=4,19kJ/kgC*0,015kg*4,5C=0,282825kJ

2. Jään sulaminen:
Q2=sm=333kJ/kg*0,015kg=4,995kJ

Q1+Q2=5,277825kJ

3. Veden luovuttama lämpöenergia Q3=cm(delta)t=5,277825kJ jolloin
(delta)t=Q/cm=5,277825kJ/(4,19kj7kgC*0,35kg)=3,5989C

Jolloin veden lämpötila on laskenut 23C-3,5989C=19,4... asteeseen.

Tuohan jo pyöristyisi oikeaksi vastaukseksi eli 19C mutta silti tuntuu että jokin tässä nyt mättää... Eikö olisi pitänyt laskea vielä lisäksi sitä että kuinka paljon energiaa menee sen 0 asteisen veden lämpenemiseen mutta en vain edelleenkään osaa tehdä siitä oikeanlaista kaavaa. Siis jos cm(delta)t (alkup.vesi) = cm(delta)t (lisätty jäävesi) mutta ne T:t ovat kuitenkin eri asteita niin miten saan fiksun kaavan tästä?

Okei, nyt meillä on kalorimetrissä 15 g jäävettä (T=0 °C) ja 350 g alkuperäistä vettä (T=19,4 °C).

Jääveden lämpiäminen: │q(1)│ = cm(T - 0)
Alkuperäisen veden jäähtyminen: │q(2)│ = cm(19,4 - T)

│q(1)│ = │q(2)│

josta saadaan edelleen

m(jäävesi)(T – 0) = m(alkuperäinen vesi)(19,4 – T)

Siitä sitten vain ratkaiset lämpötilan tuosta. Laskujeni mukaan tuosta saadaan likiarvoksi 18,6 °c, joka myös pyöristyy 19 asteeseen.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

1. jään lämpeneminen nollaan asteeseen Q1= cm(delta)t
2.jään sulaminen Q2=sm, s = 333kJ/kg
3. veden lämpeneminen T asteeseen. Q3= cm(delta)t

Eli nyt pitää vielä muodostaa se yhtälö

Q(lämmin vesi luovuttaa) = Q(jään lämmittäminen lämpimäksi vedeksi)
Q(lämmin vesi luovuttaa) = Q1+Q2+Q3

Ja siitä ratkomaan.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Kiitos, nyt alkaa ainakin hahmottumaan Täytyy varmaan vielä huomenna virkeänä katsella uudestaan mutta tolkkua alkoi kuitenkin näkyä.

Uusimmat

Suosituimmat