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Wie viel kaltes/heißes Wasser wir benötigt?
 
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piknockyou



Anmeldungsdatum: 14.10.2014
Beiträge: 76

Beitrag piknockyou Verfasst am: 17. Okt 2014 12:46    Titel: Wie viel kaltes/heißes Wasser wir benötigt? Antworten mit Zitat

Hallo!

Aufgabe:
Wieviel heißes Wasser von 90 °C und wieviel kaltes Wasser von 10 °C müssen gemischt werden,
damit 150 l Wasser mit einer Temperatur von 40 °C zur Verfügung stehen?

Kurz:


Ansatz:
Thermische Energie = spezifische Wärmekapazität * Masse * Temperaturdifferenz:


Die Thermische Energie die vom warmen Wasser abgeführt wird, entspricht der thermischen Energie die vom kalten Wasser aufgenommen wird:


Die spezifische Wärmekapazität entfällt bei dieser Aufgabe für uns, da die beiden Massen dieselbe aufweisen, also:



Ich weiß jetzt nicht, wie ich weitermachen kann, denn wenn ich z.B jetzt nach umstelle, dann habe ich ja als 2. Unbekannte in der Gleichung. Also wie darf ich mit einbeziehen?
PhyMaLehrer



Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1085
Wohnort: Leipzig

Beitrag PhyMaLehrer Verfasst am: 17. Okt 2014 13:33    Titel: Antworten mit Zitat

m1 und m2 sind zwar unbekannt, aber du weißt, daß ihre Summe 150 kg beträgt.
(Eine Masse in Litern ist nicht so toll, und man kann wohl ruhigen Gewissens davon ausgehen, daß 1 l Wasser 1 kg schwer ist. Wenn man es genau nimmt, müßte man natürlich die Ausdehnung bei verschiedener Temperatur berücksichtigen. Ich nehme aber an, daß das hier nicht gefordert ist.)
Es ist also





Damit ist sozusagen nur noch m1 unbekannt!
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 17. Okt 2014 14:52    Titel: Re: Wie viel kaltes/heißes Wasser wir benötigt? Antworten mit Zitat

Eine technische Anmerkung am Rande
piknockyou hat Folgendes geschrieben:


Dieser (schultypische / zugeschnittene ?) Ansatz für Mischungsaufgaben scheint mir nicht ganz unproblematisch: bezeichnet im zeitlichen Zusammenhang normalerweise "späterer minus früherer Wert". Die Gleichung oben ist entsprechend hingebogen; das qualitative Ergebnis kennt man ja schließlich schon vorher (was wird kälter, was wärmer). Drittens können damit Probleme bei mehr als zwei Komponenten oder Phasenübergängen entstehen.

Durchsichtiger scheint mir die einfache Beschreibung des Gesamtsystems als thermisch abgeschlossen, wo der Wärmeaustausch null ist; hier also
mit der Mischungstemperatur .
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