Ich dreh gleich durch- Temperaturausgleich

Schniina · Gast

Meine Frage:
Na ihr

wie gehts? Big Laugh

ich komm gerade bei einer Aufgabe nicht weiter
Ein Eiswürfel (m = 25 g) wird in ein Glas Wasser (20 °C, 200 ml) gegeben.
Welche Temperatur erreicht das Wasser, wenn sich nach dem Schmelzen des
Eiswürfels ein Temperaturgleichgewicht eingestellt hat?

Meine Ideen:
Ich habe jetzt gerechnet

0,025l*0 + 0,2l *20 / 0,025l+0,2

und ich erhalte 17,77

es soll aber 9 raus kommen -.-

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Du hast offenbar die Richmannsche Mischungsformel angewendet und dabei fälschlicherweise die spezifische Wärmekapazität von Eis und Wasser als gleich groß angenommen. Außerdem darf diese Formel nur angwendet werden, wenn keine Aggregatzustandsänderung auftritt. Das ist hier nicht der Fall. Denn das Eis wird laut Aufgabenstellung vollständig zu Wasser.

Du musst hier den Energieerhaltungssatz anwenden, kämest dabei aber mit den angegebenen Größen auch nicht zu einem Ergebnis, denn in der Aufgabenstellung fehlt die Angabe der Anfangstemperatur des Eises.

Wenn die gegeben ist, dann musst Du zunächst die Energie bestimmen, die zur Erwärmung des Eiswürfels auf 0°C benötigt wird, danach die Schmelzenergie, die für die Aggregatzustandsänderung von 0° Eis in 0° Wasser notwendig ist und diese beiden Energien vom Energieinhalt des 20° warmen Wassers abziehen. Damit erhältst Du die neue Anfangstemperatur der ursprünglichen Wassermenge und kannst nun die Richmannsche Mischungsregel anwenden. Du kannst Die ganze Rechnung aber auch mit einer einzigen Gleichung durchführen (Energieerhaltungssatz):

mit

=Masse des Eiswürfels

=spezifische Wärmekapazität von Eis

=Anfangstemperatur des Eiswürfels

=Schmelzwärme von Wasser

=spezifische Wärmekapazität von Wasser

=endgültige Mischungstemperatur

=ursprüngliche Wassermasse

=Anfangstemperatur des Wassers

Das Ganze nach

auflösen.