Schneeschmelze (Energie)

sabrina · Gast

also: folgendes Problem(chen)

Aufgabenstellung:
Gertie hat mit ihrere Schiausrüstung eine Masse von 70 kg und sie fährt eine Minute lang auf einer Abfahrt, die 25 Grad Gefälle hat mit einer konstanten Geschwindigkeit 35 km/h.
Würde die gesamte Reibungsarbeit in Wärme übergehen, wie viel Schnee würde Gertie bei ihrer Abfahrt schmelzen, falls die Schneetemperatur 0 Grad beträgt?

Meine (anscheinend falsche) Überlegung:

zuerst die Bewegungsenergie berechnen (E=m*v²/2)

die Energie des Schnees:
Q= 0 * m(=?) * 334

Soll ich die Formel gleichsetzen (E=Q) und dann die
Masse ausdrücken?
Ich bin mir i.wie unsicher.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Um Wasser von 0°C vom festen Aggregatzustand in den flüssigen Zustand bei ebnefalls 0°C zu bringen benötigst Du eine bestimmte Energiemenge, die sog. Schmelzwärme. Die spezifische Schmelzwärme beträgt für Wasser 333,5 kJ/kg. D.h. Du musst dem Schnee (=gefrorenes Wasser) 333,5 kJ an Wärme zuführen, um 1 kg 0°-Schnee zu verflüssigen. Wenn Du die spezifische Schmelzwärme mal C nennst, dann gilt also

Q = m*C

Nach m aufgelöst:

m = Q/C

Steel93 · Anmeldungsdatum: 30.03.2009 Beiträge: 166

Du musst dir überlegen, welche Reibungsarbeit geleistet wird ... dies ist dann auch dein Q, weil laut Aufgabenstellung ja die komplette Reibungsarbeit in Wärme umgewandelt wird. Wenn du das hast, dann kannst du so weiterrechnen, wie es GvC beschreibt.
Also, wie bekommst du die Reibungsarbeit heraus? Beziehungsweise: Was gilt denn für die Arbeit allgemein für eine Gleichung (bei konstanter Kraft vereinfacht sich diese Gleichung dann)?
Übrigens ist Bewegungsenergie hier der falsche Ansatz....