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soa
Anmeldungsdatum: 25.09.2005
Beiträge: 73
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 soa Verfasst am: 03. Mai 2007 07:45 Titel: Änderung des Aggregatzustandes |
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Ich habe ein Problem bei Folgender Aufgabe:
Zur Bestimmung der Verdampfungswärme des Wassers werden in ein
Becherglas (mg) in dem sich Wasser (mw , Tw ) befinden, Wasserdampf
(m) eingeleitet. Die Temperatur steigt dadurch auf Tm an.
Wie groß ist die Verdampfungswärme des Wassers?
mg = 55g, mw = 500g, Tw = 21oC ; cglas = 795J kg-1 K-1 ;
m = 10,2g ; TD = 100°C ; Tm = 33,1°C
Die Aufgabe ist soweit klar: Ich habe Wasser im Becher, welchem Wasserdampf zugeführt wird. Das Wasser erwärmt sich auf Tm .
r = ? --
Formeln: r = delta Q / m und Q = c * m * delta T
--------------------------------------------------------------------
r = Q / m wobei hier m = 0,0102 kg
delta T = TD - Tw = 100 K - 21 K = 79 K
Ich weiss nicht so genau wie ich das in die Formel einsetzen soll. Ich habe so viele Werte.
r = c * (mw + mB)* delta T / m
cglas ist gegeben aber was ist mit cwasser ? 4180 J / kg K
Für einen Tipp wäre ich dankbar ..
Vielen Dank |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Mai 2007 10:35 Titel: |
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Magst du dir da erst mal überlegen, was da genau mit der Energie passiert? Das dürfte dir sehr weiterhelfen, deine Formeln besser zu verstehen:
Der eingeleitete Wasserdampf gibt Energie an das System ab, indem er von Wasserdampf zu Wasser wird und indem er sich abkühlt (von welcher Temperatur auf welche Temperatur?)
Diese Energie wird dazu verwendet, um das Wasser im Gefäß und das Gefäß zu erwärmen (von welcher Temperatur auf welche Temperatur?)
Mit dem Wert c_Wasser = 4180 J/(kg*K) für die spezifische Wärmekapazität des Wassers, den du nachgeschlagen hast, bin ich einverstanden  |
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soa
Anmeldungsdatum: 25.09.2005
Beiträge: 73
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| soa Verfasst am: 03. Mai 2007 12:59 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Der eingeleitete Wasserdampf gibt Energie an das System ab, indem er von Wasserdampf zu Wasser wird und indem er sich abkühlt (von welcher Temperatur auf welche Temperatur?) |
Genau, der Dampf wird flüssig, dadurch wird Energie an das Wasser abgegeben. Die Temperatur der Flüssigkeit steigt.
Die Temperatur des Dampfes sinkt von TD 100 K auf Tm 33,1 K.
Abkühlung um 66,9 K
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Diese Energie wird dazu verwendet, um das Wasser im Gefäß und das Gefäß zu erwärmen (von welcher Temperatur auf welche Temperatur?)
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Die Temperatur des Wassers steigt von Tw 21 K auf Tm 33,1 K
Erwärmung um 12,1 K ...
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Mit dem Wert c_Wasser = 4180 J/(kg*K) für die spezifische Wärmekapazität des Wassers, den du nachgeschlagen hast, bin ich einverstanden |
Aha, d.h. hier benötige auch das cWasser..
Vielleicht muss ich hier über die Energieerhaltung arbeiten ?
c1 m1 (T1 - Tm) = c2 m2 (Tm - T2 )
Ist das richtig ?
Viele Grüße |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Mai 2007 13:27 Titel: |
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Damit bist du schon komplett auf der richtigen Spur
In deiner Formel für die Energieerhaltung hast du nur noch vergessen, die Energie mit zu berücksichtigen, die der Wasserdampf beim Kondensieren abgibt, und die Energie mit zu berücksichtigen, die das Gefäß beim Erwärmen aufnimmt. |
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soa
Anmeldungsdatum: 25.09.2005
Beiträge: 73
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| soa Verfasst am: 03. Mai 2007 19:52 Titel: |
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wohl eher ein kleines Spürchen 
eine Seite delta Q Wasser + delta Q Becher
(cw*mw) + (cB * mB) * (Tm - Tw )
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auf der anderen Seite ist delta T = TD - Tm
(TD - Tm ) * mD * cD +r // <-- das kann wohl kaum stimmen.
Für den Dampf gibt es doch so keine spezif. Wärmekapazität
In der Aufgabe steht noch : (Verluste werden nicht berücksichtigt).
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Mir fehlt hier anscheinend noch das nötige Verständnis, um die Aufgabe zu lösen.
VG |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. Mai 2007 23:24 Titel: |
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| soa hat Folgendes geschrieben: |
eine Seite delta Q Wasser + delta Q Becher
(cw*mw) + (cB * mB) * (Tm - Tw )
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Einverstanden, denn ich glaube, dass du hier das Richtige gemeint hast, und dass es nur ein Tippfehler war, dass du hier noch eine Klammer vergessen hast
| Zitat: |
(TD - Tm ) * mD * cD +r // <-- das kann wohl kaum stimmen.
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Das ist schon nah dran Zwei Punkte habe ich noch dazu:
* Wenn der Wasserdampf von 100°C auf Tm abkühlt, dann ist er schon kein Wasserdampf mehr, sondern schon zu Wasser geworden. Also brauchst du hier cw statt cD in dieser Formel.
* Ich glaube, mit dem r meinst du die Verdampfungswärme, die bezieht sich immer auf eine Masseneinheit. Das r ist also die Verdampfungsenergie pro Masse. Also musst du in dieser Formel r*mD statt r schreiben, um die Energie zu haben, die beim Kondensieren frei wird. |
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