Schmelzwärme : Eisstückchen in Tasse Tee

Charlenes · Anmeldungsdatum: 25.01.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hoffentlich kann mir jemand helfen, ich schreibe am Freitag Physikklausur und lerne schon fleißig, nur bei dieser Aufgabe komme ich nicht zurecht
Und zwar:

Einige Eisstückchen der Temperatur ?(eis): -5°C mit der Gesamtmasse von 40 g werden in eine Tasse zur 400g Tee einer Temperatur ?(tee): 40 °C gegeben, wobei das Eis vollständig schmilzt. Wie groß ist die Endtemperatur des Gemisches unter der Annahme, dass der Wärmaustausch nur zw. Eis/Wasser und Tee stattfindet?
(Setzen Sie die spez. Wärmekapazität des Tees gleich des Wassers: c(wasser): 4187 J/(kg·K), die spez. wärmekapazität des Eises 0,5 mal der des Wassers; Schmelzwärme des Eises: 334,9*10^(-3) J/kg)

Kann mir da jemand auf die Sprünge helfen?

Meine Ideen:
also
ich habe anfangs (c(eis)*m(eis) + c(tee)*m(tee))* Temperaturdifferenz
das dann durch m(eis)
das ergebnis dann von der schmelzwärme abgezogen und dann dies erneut durch die Wärmekapazität des tees

o~O · Anmeldungsdatum: 30.11.2010 Beiträge: 184

mir erscheint die isobare wärmekapazität des Eises zu klein. Diese hat bei dir einen Wert von 0,3349 J/kg. Und den Tee finde ich ein bischen Kalt, aber egal.

Beachte, das du zunächst das Eis auf 0°C erwärmen musst, und es dann die Schmelzenthalpie benötigt wird. Dadurch ergeben sich 2 Faktoren.

dH = dQ + dW

dQ,dW = 0

H_2 - H_1 = 0

H_2 = H_1

(m_eis + m_tee) * cp_tee * T_mischung = m_eis * q_eis + m_eis * cp_eis * (T_eis - 273,15K) + m_tee * cp_tee * T_tee

das sollte eigentlich stimmen denke ich. Noch den ganzen Spaß umstellen.

T_mischung = (m_eis * q_eis + m_eis * cp_eis * (T_eis - 273,15K) + m_tee * cp_tee * T_tee) / ( (m_eis + m_tee) * cp_tee )

q_eis wäre die spezifische Schmelzwärme des Eises. Ich bin davon ausgegangen, das du die Werte für cp und q_eis als konstant annimmst.

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

o~O · Anmeldungsdatum: 30.11.2010 Beiträge: 184

ok mein Fehler mit dem cp_eis da hab ich mich verlesen.