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So gehts:
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[quote="Thomas K."]Ahaa [latex]\Delta Q=c m\Delta T [/latex] c_S: spezifische Wärmekapazität von Stahl da sehr viel Stahlsorten c_S = 500 J/(kg * K) c_W: spezifische Wärmekapazität von Wasser c_W = 4182 J/(kg * K) m = Volumen* Dichte = Bolzenquerfläche*Höhe*Dichte m = V*rho = pi*r^2*h*rho m_S = 2,827 10^-7 m^3* 7850 Kg/m^3 m_S = 0,0022 Kg [latex]c_W m_W\Delta T_W= c_S m_S\Delta T_S [/latex] [latex]4182 J/(kg*K)*pi*(3*10^-3)^2*h*1000Kg/m^3*(100°C-0°C)= 500 J/(kg*K)*0,0022 Kg*(327°C -100°C) [/latex] [latex]11824,326 J/m*h= 249,7 J[/latex] [latex]249,7J/(11824,326 J/m)= h = 0,021117 m[/latex] [latex]h = 0,021117 m = 27,117mm [/latex] der Bolzen würde sich 27,117mm ins Eis einschmelzen.[/quote]
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jmd
Verfasst am: 01. Jan 2014 19:02
Titel:
Die Wärmeenergie ist doch viel größer als die kinetische Energie
Also kann man die kinetische Energie vernachlässigen
Der Wert der Verdampfungswärme stimmt nicht
Ich würde die Verdampfungswärme weglassen
Aber wenn du sie dazunimmst dann musst du auch auf 100°C erhitzen
Thomas K.
Verfasst am: 31. Dez 2013 15:14
Titel:
Das stimmt aber etwas, nicht die Geschwindigkeit fehlt!!
Thomas K.
Verfasst am: 30. Dez 2013 14:40
Titel:
Nacharbeit
Der Bolzen muss sein Energie an das Eis abgeben um die Sublimationswärme freizusetzen.
Sublimationswärme = Schmelzwärme +Verdampfungswärme
Sublimationswärme = Schmelzwärme 333,5 kJ/Kg+Verdampfungswärme 2088 kJ/Kg
Thomas K.
Verfasst am: 30. Dez 2013 14:13
Titel:
Ahaa
c_S: spezifische Wärmekapazität von Stahl da sehr viel Stahlsorten
c_S = 500 J/(kg * K)
c_W: spezifische Wärmekapazität von Wasser
c_W = 4182 J/(kg * K)
m = Volumen* Dichte = Bolzenquerfläche*Höhe*Dichte
m = V*rho = pi*r^2*h*rho
m_S = 2,827 10^-7 m^3* 7850 Kg/m^3
m_S = 0,0022 Kg
der Bolzen würde sich 27,117mm ins Eis einschmelzen.
jmd
Verfasst am: 29. Dez 2013 23:47
Titel:
Wieviel Energie gibt der Bolzen ab?
Dann überlegen welche Masse Eis man damit schmelzen kann und das entstehende Wasser wird wahrscheinlich auch noch auf 100°C erhitzt
Das dann in ein Volumen umrechnen
Wärmeübergang braucht man hier nicht,weil ja nicht nach der Zeit gefragt ist
Thomas K.
Verfasst am: 29. Dez 2013 14:33
Titel: Bolzen schmilzt sich ins Eis
Hallo
Eine Eisangelerhütte auf einem See in ihr wird der gefange Fisch gegrillt, es löst sich ein Bolzen von Grill und fählt aufs Eis mit der Querfläche voran.
Wie weit schmilzt sich der Bolzen ins Eis, wenn sein Endtemperatur 100°C beträgt?
Ich habe da schon was getan, kommen aber nicht so richtuig weiter, vielleicht ist der Weg eine Sackgasse?
Fallhöhe des Bolzens: 1200 mm, 1,2 m
Bolzentemperatur beim herausfallen: 327°C, 600K
Endtemperatur 100°C
Bolzen maße:
Radius 3 mm
Länge 10 mm
Dichte 7850 Kg/m^3 7,850 10^-6 Kg/mm^3
Bolzenfläche (Querfläche+Mantel): 101.316 mm^2 = 101.316 10^-6 m^2
Fallhöhe des Bolzens = s
Erdbescheunigung = a
Wärmedurchgangskoeffizient = k
Wärmeübertragung
Q°= k A (T2-T1)
Q°= k 101.316 10^-6 (327°C -100°C)
Aufprallgeschwindigkeit:
v = (2 s a)^0,5
v = (2 1,2 9,80665)^0,5
v = 4.851 m/s