| Autor |
Nachricht |
DarthVader
Anmeldungsdatum: 26.03.2007
Beiträge: 41
|
 DarthVader Verfasst am: 10. Dez 2007 16:32 Titel: Wasserdampf in gestoßenes Eis geleitet |
 |
|
hallo miteinander,
ich hab hier eine aufgabe bei der ich absolut keinen ansatz hab geschweige denn ne idee...
200g wasserdampf der temperatur 200 °C werden in 1000g gestoßenes eis von -3°C geleitet.
a)
zeige, dass die mischung weder
I. eis - noch
II. gasförmig
sein kann.
b)
berechnen sie die temperatur der mischung.
zu a)
also ist die mischung flüssig...doch wie zeige ich das ??
zu b)
ich weiß folgende konstanten:
spezifische wärmekapazität von eis: 
spezifische wärmekapazität von wasser: 
spezifische wärmekapazität von dampf: 
spezifische schmelzwärme des eises: 
spezifische verdampfungs- bzw. Kondensationswärme: 
als hinweis wurde noch gegeben, dass davon abgesehen werden soll, dass während des mischvorgangs wärme an die umgebung abgegeben bzw. aus der umgebung aufgenommen werden könnte.
ich wäre euch sehr dankbar wenn ihr mich da in die richtige richtung schubsen könntet... |
|
 |
pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
|
| pfnuesel Verfasst am: 10. Dez 2007 21:57 Titel: |
|
|
Hallo
Wenn a) nicht klappt, dann versuch's doch mal mit b). Dank a) wissen wir, dass das Gemisch - nachdem sich thermisches Gleichgewicht eingestellt hat - flüssig ist. Das heisst also: Alles Eis wird schmelzen und alles Gas wird kondensieren. Etwas physikalischer ausgedrückt: Der wärmere Stoff (zunächst das Gas, danach aber auch noch das Wasser), liefert genügend Energie, um das ganze Eis zu schmelzen. Umgekehrt absorbiert der kältere Stoff (Eis/Wasser) genügend Energie, um das Gas kondensieren zu lassen. |
|
|
DarthVader
Anmeldungsdatum: 26.03.2007
Beiträge: 41
|
| DarthVader Verfasst am: 11. Dez 2007 14:06 Titel: |
|
|
hallo,
bei der boardsuche bin ich auf genau dieselbe aufgabenstellung gestoßen:
http://www.physikerboard.de/topic,6056,-mischen-von-eis-und-wasserdampf.html
doch hier wurde meiner meinung nach ein entscheidender fehler gemacht, denn man hat überhaupt nicht berücksichtigt, dass grad celsius nicht kelvin entspricht man hat einfach 100°C=100K gesetzt; was nicht richtig ist, denn 100°C entspricht doch 373,15K...
dann hab ich für die wärme Q:
es gilt außerdem: T=273,13K+t
wobei t=celsiusgrade sind
T(Wasserdampf)=273,13K+200°C=473,13K
T(Eis)=273,13K+(-3°C)=270,13K
daraus folgt:
aber wie kommt dachdecker2 aus dem alten thread auf die formel von T(end)...
das verwirrt mich irgendwie....  |
|
|
pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
|
| pfnuesel Verfasst am: 11. Dez 2007 16:50 Titel: |
|
|
| DarthVader hat Folgendes geschrieben: |
doch hier wurde meiner meinung nach ein entscheidender fehler gemacht, denn man hat überhaupt nicht berücksichtigt, dass grad celsius nicht kelvin entspricht man hat einfach 100°C=100K gesetzt; was nicht richtig ist, denn 100°C entspricht doch 373,15K...
|
Ne, das stimmt schon, denn es geht ja um eine Temperaturdifferenz. Ob wir die jetzt in Kelvin oder in °C berechnen, kommt auf dasselbe heraus.
Aber die Werte, die du für  hast, scheinen mir doch ein wenig gross. Was für Werte hast du da denn eingesetzt? |
|
|
DarthVader
Anmeldungsdatum: 26.03.2007
Beiträge: 41
|
| DarthVader Verfasst am: 11. Dez 2007 17:15 Titel: |
|
|
ich hab folgendes gerechnet:
und
aber ich muss doch die celsiusgrade in kelvin umrechnen, da ja die maßeinheiten auch in kalvin sind oder nicht??
wie gehe ich denn dann weiter vor ??? |
|
|
pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
|
| pfnuesel Verfasst am: 11. Dez 2007 17:59 Titel: |
|
|
Also wenn du alles in Kelvin machst, so kann nichts schief gehen, das ist schon mal gut.
| DarthVader hat Folgendes geschrieben: |
und
|
Vorsicht, es heisst  und nicht  . In der obigen Rechnung setzt du  , das heisst du berechnest die Wärmeenergie, die du gewinnen kannst, wenn du das Eis auf  abkühlst. Und das ist ja nicht was wir wollen.
Gehe folgendermassen vor:
Berechne die Energie, die du in das Eis reinstecken musst, um es auf  zu erwärmen. Berechne dann die Energie, die du brauchst, um das Eis schmelzen zu lassen.
Dasselbe machst du für das Gas, wobei wir hier natürlich nicht Energie zuführen, sondern abführen.
Dann setzt du die Wärmeenergie der beiden Flüssigkeiten gleich, darfst aber die Energiedifferenz nicht vergessen, die wir im oberen Schritt berechnet haben. Dann siehst du auch, woher Dachdecker seine Gleichung hat. |
|
|
DarthVader
Anmeldungsdatum: 26.03.2007
Beiträge: 41
|
| DarthVader Verfasst am: 11. Dez 2007 18:54 Titel: |
|
|
gut ich habe dann raus:
dT(Eis)=3K
dT(Wasserdampf)=100K
und die energien
Q(Eis)=6240J
Q(Wasserdampf)=36800J
das sind ja genau die werte aus dem ersten post des vergangenen threads, wie kommt man dann aber auf die energiewerte die dachdecker2 ausgerechnet hat.......
dachdecker 2 hat geschrieben:
"Der Dampf gibt dabei 488,2 kJ ab, das Eis nimmt 340,27 kJ auf hat"
???
bis jetzt habe ich ausgerechnet wie viel energie benötigt wird um das eis auf 273,15K sprich 0°C zu erhitzen soll ich jetzt noch berechnen wie viel enrgie benötigt wird um das eis aus 100 grad zu erhitzen??? |
|
|
pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
|
| pfnuesel Verfasst am: 12. Dez 2007 17:28 Titel: |
|
|
Okay, jetzt haben wir die Energie, die frei wird, wenn der Dampf auf  abkühlt und die Energie, die absorbiert wird, wenn das Eis auf  erwärmt wird.
Jetzt folgen die Phasenübergänge. Beispielsweise beim Eis: Obwohl die Temperatur konstant bei bleibt, brauchen wir Energie um das Eis zu schmelzen. Das gleiche gilt für den Dampf (da wird natürlich Energie frei). Weisst du wie man diese berechnet? Die dabei verwendeten Konstanten hast du auf jeden Fall schon mal in der Aufgabenstellung.
Danach haben wir zwei Flüssigkeiten mit verschiedener Temperatur. Hast du eine solche Aufgabe bereits einmal gerechnet? |
|
|
DarthVader
Anmeldungsdatum: 26.03.2007
Beiträge: 41
|
| DarthVader Verfasst am: 13. Dez 2007 19:30 Titel: |
|
|
|
Phasenübergänge sagt mir gar nichts...die bisher angewendeten formeln konnte ich anhand einer formelsammlung nachvollziehen...wir haben zwar mal im unterricht über wärmelehre gesprochen aber in meinen zusammenfassungen (die ich eigentlich immer sehr ausführlich mache da mich physik sehr interessiert) steht nichts dergleichen... |
|
|
pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
|
| pfnuesel Verfasst am: 13. Dez 2007 22:08 Titel: |
|
|
Okay, dann wird es schwierig, die Aufgabe zu lösen. 
Es gilt  ,
wobei die Wärme ist,  die Schmelzwärme (eine Materialkonstante) und  natürlich die Masse. Die Formel brauchst du, um die Aufgabe zu lösen.
Also konkret heisst das, das zur Energie, die du brauchst um das Eis auf zu erwärmen, noch die Schmelzenergie hinzukommt, die du mit obiger Formel berechnen kannst. Ebenso natürlich beim Dampf. |
|
|
DarthVader
Anmeldungsdatum: 26.03.2007
Beiträge: 41
|
| DarthVader Verfasst am: 30. Dez 2007 02:08 Titel: |
|
|
erstmal hallo zusammen,
komme grad aus dem urlaub wieder und sitz wieder an der aufgabe (deswegen hatte ich so lange nicht geantwortet):
also ich hab dann folgendes gerechnet für die schmelzwärme und die verdampfungswärme:
nun bin ich aber noch am grübeln, also nach deinem letzten post würde ich dann folgendermaßen vorgehen:
so die Differenz beträgt ja 147,93kJ, das ist also die überschüssige energie des wassers bei 373,15K.....
soweit so gut, die zahlen stimmen auch mit dem früheren thread überein, jedoch erschließt sich mir die rechnung von dachdecker 2 nicht....
| dachdecker2 hat Folgendes geschrieben: |
Um die genaue Endtemperatur auszurechen (b), habe ich die 147,93 kJ, die das Wasser bei 100°C (das waren die 200 g Dampf) noch "über" hat (die 100 K, um die es hier in Meiner Rechung noch wärmer als das ehemalige Eis ist bitte nicht vergessen) auf die gesamten 1,2 kg Wasser auf:
|
ich weiß nicht wie er darauf kommt (ich glaube auch das da nen fehler is, da sich die maßeinheit nicht richtig rauskürzt)
ich würde da so vorgehen (wobei das auch net sehr vielversprechend aussieht....ich glaub die uhrzeit ist nicht mehr die beste)
=348,495K=71,8°C)
ist natürlich nicht richtig, da das ergebnis vom vorherigen thread ja eigentlich stimmen sollte.....aber ich weiß nicht wo mein denkfehler steckt ????  |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
