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Mischungstemperatur Wasser und Wasserdampf
 
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Lumpi



Anmeldungsdatum: 24.08.2017
Beiträge: 3

Beitrag Lumpi Verfasst am: 24. Aug 2017 10:02    Titel: Mischungstemperatur Wasser und Wasserdampf Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,
ich habe eine Aufgabe bei der ich schon seit Tagen nicht vorankomme.
Aufgabenstellung:
In einem Behälter (Wärmekapazität C = 100 J/K) mit 500g Wasser von 16°C werden 75g Wasserdampf von 100°C eingeleitet. Wie groß ist die Mischungstemperatur?

Der Lehrer hat gesagt, die Lösung ist 94°C.
Leider komme ich nicht auf diese 94°C, egal wie ich es rechne. Irgendwie komme ich nur auf 27°C.
Ich wäre über Hilfe sehr dankbar!
LG Lumpi


Meine Ideen:
Also, ich habe für die Berechnung die Kondensationswärme mit einbezogen, aber trotzdem klappt es nicht. Dann habe ich mal mit der spezifischen Wärmekapazität von Wasserdampf gerechnet und dann nur mit der von Wasser, aber es werden nie 94°C. Ich habe die Massen in kg umgerechnet, daran kann es also auch nicht liegen. Außerdem verwirrt mich die Aussage mit der "Wärmekapazität von 100 J/K".
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5870

Beitrag Myon Verfasst am: 24. Aug 2017 10:19    Titel: Antworten mit Zitat

Willkommen im Forum!

Ich denke, Du hast alles richtig gerechnet. Nur hast Du für die Verdampfungswärme 2257 J/kg eingesetzt, dann ergibt sich nämlich rund 27°C. Die Verdampfungswärme von Wasser beträgt aber 2257 kJ/kg!

PS: Was findest Du bei der Angabe der Wärmekapazität in J/K verwirrend? Der Behälter erwärmt sich um 1 K, wenn man ihm 100 J Wärme zuführt. Im Gegensatz zur spezifischen Wärme(kapazität) ist die Wärmekapazität nicht auf die Masse bezogen.
Lumpi



Anmeldungsdatum: 24.08.2017
Beiträge: 3

Beitrag Lumpi Verfasst am: 24. Aug 2017 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die Hilfe!
Leider brauche ich noch mehr davon unglücklich

Bist du auf die 94°C gekommen? Wenn ja, wie?

Ich habe mit dieser Formel gerechnet:


Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5870

Beitrag Myon Verfasst am: 24. Aug 2017 21:24    Titel: Antworten mit Zitat

Lumpi hat Folgendes geschrieben:
Bist du auf die 94°C gekommen? Wenn ja, wie?

Ja, es kommt 94°C raus.

Wenn der Dampf ins Wasser eingeleitet und abgekühlt wird, wird bei der Kondensation Verdampfungswärme frei. Nach der Kondensation wird beim Abkühlen der 75 g Wasser noch Wärme frei, bis die Mischungstemperatur erreicht ist.

Die Summe der beiden Energien wird aufgewendet, um den Behälter und die 500 g Wasser von 16°C auf die Mischungstemperatur zu erwärmen.

Es kann somit die folgende Gleichung aufgestellt werden:



Diese Gleichung kann nach aufgelöst werden.
Lumpi



Anmeldungsdatum: 24.08.2017
Beiträge: 3

Beitrag Lumpi Verfasst am: 27. Aug 2017 14:03    Titel: Danke Antworten mit Zitat

Vielen lieben Dank, es hat endlich funktioniert smile
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