Termofysikk

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Termofysikk

Innlegg Ikkesåflinkifysikk » 10/03-2020 11:58

Her er oppgaven:

en kopperbeholder med masse 0,100 kg inneholder 0,150 kg vann og 0,012 kg is. Systemet er termisk likevekt DVS temperaturen er 0 grader celsius. Så slippes et blylodd med temperaturen 200° celsius ned i beholderen. Etter en stund har temperaturen jevnet seg ut og sluttemperaturen blir 11 grader celsius.

Se bort fra varmetap til omgivelsene og beregn massen til blyloddet.

Jeg har tenkt at jeg må bruke Q = lm eller/og Q = cm (delta)t, men føler det er så mange stoffer å ta hensyn til at jeg ikke skjønner hvordan jeg skal gå fram.

Setter pris på all hjelp!
Ikkesåflinkifysikk offline

Re: Termofysikk

Innlegg geheffe » 14/05-2020 12:16

Ikkesåflinkifysikk skrev:Her er oppgaven:

en kopperbeholder med masse 0,100 kg inneholder 0,150 kg vann og 0,012 kg is. Systemet er termisk likevekt DVS temperaturen er 0 grader celsius. Så slippes et blylodd med temperaturen 200° celsius ned i beholderen. Etter en stund har temperaturen jevnet seg ut og sluttemperaturen blir 11 grader celsius.

Se bort fra varmetap til omgivelsene og beregn massen til blyloddet.

Jeg har tenkt at jeg må bruke Q = lm eller/og Q = cm (delta)t, men føler det er så mange stoffer å ta hensyn til at jeg ikke skjønner hvordan jeg skal gå fram.

Setter pris på all hjelp!


Jeg ville tatt utganspunkt i [tex]Q = C_{total} \Delta T + Q_{smelting}[/tex], hvor [tex]C_{total}[/tex] er den totale varmekapasiteten til hele systemet, altså hvor mye varme som kreves for å øke temperaturen til hele systemet med 1K. Dette må være lik summen av varmekapasiteten som vannet og beholderen utgjør. Vi må også ta hensyn til at litt av varmen går med til å smelte isen. Varmen som går til å smelte isen blir [tex]Q_{smelting} = L_{H_2O} * m_{is}[/tex] hvor [tex]L_{H_2O}[/tex] er latent varme/smeltevarme for vann, som du kan finne i tabeller.

Den totale varmekapasiteten kan vi finne slik: [tex]C_{total} = m_{Cu} * C_{Cu} + (m_{vann} + m_{is}) * C_{vann}[/tex]. Vi gjør en rimelig tilnærming ved å regne som om isen smelter før temperaturen stiger.

Da har vi nok informasjon til å regne ut [tex]Q[/tex] ettersom vi kjenner til temperaturendringen på 11K. Siden vi ikke har noe varmetap, må varmen inn i beholderen være lik varmen som avgis av blyloddet. Da kan vi regne ut massen: [tex]m_{Pb} = \frac{Q}{C_{Pb}}[/tex]
[tex]\pi \approx e \approx 2[/tex]
geheffe offline
Cayley
Cayley
Innlegg: 65
Registrert: 24/05-2019 14:11
Bosted: NTNU

Hvem er i forumet

Brukere som leser i dette forumet: Google Adsense [Bot] og 50 gjester