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Dragonboy
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 Dragonboy Verfasst am: 02. Mai 2015 14:03 Titel: Bräuchte einen Denkanstoss |
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Ich habe eine Aufgabe mit folgender Fragestellung:
In einem Stahlgefäß der Masse 200g befinden sich 3l Wasser. Beides hat eine Temperatur von 18°C. Stahlgefäß und Wasser werden von einem Benzinkocher erwärmt, der 30g Benzin enthält, das vollständig verbrennt. Das System aus Benzinkocher, Stahlgefäß und Wasser hat einen Wirkungsgrad von 30%.
Auf welche Temperatur kann man das Wasser und das Gefäß erhitzen.
Meine erste Überlegung war es den Energiewert des Benzins zu berechnen. Bei 30 g beträgt dieser wenn ich mich nicht verrechnet habe 1,26MJ ausgehend von einem Brennwert von 42MJ/kg.
Bei einem Wirkungsgrad von 30% wären es also noch 0,378MJ.
Aber was nun? Ich habe eine Formel gefunden, die wie ich meine zu dieser Aufgabenstellung passt. E = c *m*delta T
c wäre bei Stahl 0,461 J/gK
und für Wasser 4,19 J/gK
Setze ich das in die Gleichung ein komme ich auf:
für Stahl:
378.000 MJ = 92,2 J *delta T | :92,2
delta T = 4100 K
für Wasser:
378.000 = 12570 J * delta T
delta T = 30 K
Aber irgendetwas mache ich hier falsch oder... ?
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 02. Mai 2015 16:03 Titel: |
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Du hast schon dir richtige Formel, Dragon, nur musst so einsetzen:
E = c *m*delta T
E = (c1*m1 + c2*m2) *delta T
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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gesundheitxd
Anmeldungsdatum: 04.11.2015
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 13:05 Titel: |
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Unnötiges Vollzitat gelöscht. Steffen
Können wir dieses Thema nochmal aufgreifen?
wir haben folgende Sachen gegeben:
c1= 0,461 J/gK
c2= 4,19 J/gK
aber was ist m1 m2 und E?
LG
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 14:21 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | wir haben folgende Sachen gegeben: c1= 0,461 J/gK
c2= 4,19 J/gK
aber was ist m1 m2 und E? |
m1 = 200 g und m2 = 3000 g
E = ? | Zitat: | | Bei 30 g beträgt dieser wenn ich mich nicht verrechnet habe 1,26MJ ausgehend von einem Brennwert von 42MJ/kg. Bei einem Wirkungsgrad von 30% wären es also noch 0,378MJ. |
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gesundheitxd
Anmeldungsdatum: 04.11.2015
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 15:33 Titel: |
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ach so ok.
und was ist dann delta T?
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 15:36 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | | was ist dann delta T? |
Die Temperaturdifferenz Δϑ = Endtemperatur minus 18°.
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gesundheitxd
Anmeldungsdatum: 04.11.2015
Beiträge: 51
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 16:05 Titel: |
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das heißt dann:
E= (0,461J/kg * 0,2kg + 4,19 J/kg * 3kg) * 18
E= 227,91 ?
was bringt uns der errechnete Brennwert mit dem Wirkungsgrad, also die 0,378 MJ
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 16:10 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | das heißt dann:
E= (0,461J/kg * 0,2kg + 4,19 J/kg * 3kg) * 18
E= 227,91 ?
was bringt uns der errechnete Brennwert mit dem Wirkungsgrad, also die 0,378 MJ |
Jetzt hast für E das bekannt ist mit 378 kJ eine Unbekannte eingesetzt und für die Endtemperatur, die gefragt ist hast einfach 0° eingesetzt.
Was willst Du damit erreichen?
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gesundheitxd
Anmeldungsdatum: 04.11.2015
Beiträge: 51
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 16:28 Titel: |
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habe falsch ungeformt richtig?
delta T = (0,461J/kg * 0,2kg + 4,19 J/kg * 3kg)/ 378KJ
delta T = 0,033 K
dann
delta T + 18°C
= 18,033 °C
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 16:36 Titel: |
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Jetzt wenn Du noch akzeptierst, dass c1 und c2 in J/gK (=Joule pro Gramm und Kelvin) und nicht in J/kgK (=Joule pro Kilogramm Kelvin) gegeben waren ....
Und übrigens E in kJ und nicht in KJ (=Kelvin Joule)...
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gesundheitxd
Anmeldungsdatum: 04.11.2015
Beiträge: 51
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 16:39 Titel: |
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also das ganze nocheinmal...
delta T = (0,461J/kg * 200 g + 4,19 J/kg * 3000g)/ 378KJ
delta T = 33,49 K
also 51,49°C! ?
Vielen Dank
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 16:54 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | | delta T = (0,461J/kg * 200 g + 4,19 J/kg * 3000g)/ 378KJ |
Deine Einheitenberechnungen sind gewöhnungsbedürftig, denn für delta T bringt mein TR bei Dir heraus K/J (= Kelvin pro Joule)
Wenn man die Einheiten richtig stellt und von dem Ganzen den Kehrwert bildet, kommen 29,85K raus, was zusammen mit den 18°C sich zu 47,85°C ergänzt.
Du siehst schon, wenn man die Einheiten mit berechnet, fallen einem so grobe Fehler (Deine falsche Formel) sofort auf. Solltest Du in Zukunft machen, oder?
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Zuletzt bearbeitet von isi1 am 04. Nov 2015 17:02, insgesamt einmal bearbeitet |
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gesundheitxd
Anmeldungsdatum: 04.11.2015
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 17:02 Titel: |
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wie kommt man auf 29,85 K?
bin leicht verwirrt....
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 17:03 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | wie kommt man auf 29,85 K?
bin leicht verwirrt.... |
Ich habs oben noch etwas ergänzt. Verständlich?
Hast Du begriffen, warum Deine Formel falsch ist?
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gesundheitxd
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 17:11 Titel: |
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nicht ganz..
ich habe doch nur das J/kg vertauscht oder?
also...
delta T = (0,461J/gK * 200 g + 4,19 J/gK * 3000g)/ 378KJ
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 17:29 Titel: |
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Siehst doch, wenn Du die Energie vergrößerst, werden es bei Deiner Rechnung weniger Grad Temperaturerhöhung - das kann doch keinesfalls stimmen, je mehr Energie, desto höher die Differenztemperatur, oder?
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gesundheitxd
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 17:30 Titel: |
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ja das klingt logisch...
jetzt stehe ich komplett auf dem schlauch und weiß nicht was ich machen soll!
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isi1
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| isi1 Verfasst am: 04. Nov 2015 17:35 Titel: |
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| isi1 hat Folgendes geschrieben: | | E = (c1*m1 + c2*m2) *delta T |
Wenn Du meine Formel umstellst, lautet sie
Das stimmt nur sehr wenig mit Deiner Formel überein, oder?
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gesundheitxd
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 17:41 Titel: |
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sorry!!
ich bin ein Hansel!!
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gesundheitxd
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| gesundheitxd Verfasst am: 04. Nov 2015 17:45 Titel: |
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also kommen wir dann auf 0,03 K
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isi1
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| isi1 Verfasst am: 05. Nov 2015 09:43 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | | also kommen wir dann auf 0,03 K |
Hast wohl noch irgendwo das kJ als J verwendet?
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gesundheitxd
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| gesundheitxd Verfasst am: 05. Nov 2015 10:24 Titel: |
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habe folgendes gerechnet:
delta T= 378 kJ/0,461 J/gK * 200g + 4,19 J/gK * 3000g
= 0,0299
muss da nicht die Einheit K rauskommen?
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isi1
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| isi1 Verfasst am: 05. Nov 2015 12:11 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | habe folgendes gerechnet:
delta T= 378 kJ/0,461 J/gK * 200g + 4,19 J/gK * 3000g
= 0,0299
muss da nicht die Einheit K rauskommen? |
Also Deine Gleichung ist ohnehin sehr diskussionsbedürftig.
Gebe ich sie in den Matheplanet Formeleditor, kommt folgendes raus (siehe Bild).
Vielleicht magst Deine Formel mal so schreiben, wie Du sie gedacht hast und der Reihe nach die Einheiten kürzen - dann kommst selbst auf Deinen Fehler.
Falls Du mit Latex nicht umgehen willst, kannst ja den Matheplanet-Formeleditor verwenden.
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gesundheitxd
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| gesundheitxd Verfasst am: 05. Nov 2015 12:50 Titel: |
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wenn man die Einheiten kürzt kommt 0,0299 kJ raus...
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 05. Nov 2015 12:54 Titel: |
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| gesundheitxd hat Folgendes geschrieben: | | wenn man die Einheiten kürzt kommt 0,0299 kJ raus... |
Ich dachte, Du willst Kelvin oder wenigstens °C haben?
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gesundheitxd
Anmeldungsdatum: 04.11.2015
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| gesundheitxd Verfasst am: 05. Nov 2015 13:06 Titel: |
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ja das ist richtig, aber wie komme ich von kJ auf K oder °C?
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MiaShinoda
Gast
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| MiaShinoda Verfasst am: 07. März 2017 16:51 Titel: |
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Die kiloJoule sollte man am besten immer in Joule ausschreiben in einer Formel, sprich 378 kJ wären also 378.000 J :
ezpz lemon sqz
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