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Nachricht |
anna17
Gast
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 anna17 Verfasst am: 13. Feb 2019 19:06 Titel: Eiswürfel in Tee |
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Meine Frage:
Guten Tag.
ich bräuchte mal ganz dringend Hilfe, da ich nicht weiß wie ich dieses Aufgabe hier lösen soll:
Ein Eiswürfel (100g) wird in ein Glas mit Tee (500ml) gegeben. Der Tee hat eine Temperatur von 20°C und der Eiswürfel eine Temperatur von 0°C.
* Der Tee soll ca. die Stoffeigenschaften von Wasser besitzen.
Nun soll ich die Temperatur nach dem Auflösen des Eiswürfels berechnen, hab aber absolut keine Ahnung wie ich das anstellen soll...
Meine Ideen:
Vielleicht würde die Formel c=E/m*T helfen, aber wo bekommt man die fehlenden Werte her? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Feb 2019 23:10 Titel: |
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| anna17 hat Folgendes geschrieben: | | ... aber wo bekommt man die fehlenden Werte her? |
Die sind doch alle gegeben. Die Stoffeigenschaften des Wassers, wie z.B. die spezifische Wärmekapazität und die Schmelzwärme sind aus Tabellenbüchern zu entnehmen. Ansonsten brauchst Du nur den Energieerhaltungssatz anzuwenden. Vom Tee (Wasser) abgegebene Wärmemenge ist gleich der vom Eis und geschmolzenen Eis aufgenommene Wärmemenge.
mit
und
Einsetzen und nach  auflösen. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 14. Feb 2019 11:58 Titel: |
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Bei uns im Physik-Unterricht wurden dann und wann "Scherzfragen" gestellt, um kritisches Denken und Abschätzen zu schulen. Reichen 500g Wasser von 20° aus, um den Eiswürfel zu schmelzen?
Eis von 0° bis Wasser von 0° braucht dafür 100 * 333,5 J = 33350 J
Wasser von 20° bis Waser von 0° gibt 500 * 4,2 J * 20 = 42000 J - okay, passt.
Bei 15° ergibt sich 500 * 4,2 J * 15 = 31500 J - Eis verschwindet nicht komplett
Da ich mich gerade mit der Wärmespeicherung von Wasser beschäftige: Weiss jemand, warum bei elektrischen Nachtspeicheröfen Steine statt Wasser für die Wärmespeicherung verbaut sind?
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3390
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| ML Verfasst am: 15. Feb 2019 00:31 Titel: |
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Hallo,
| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Da ich mich gerade mit der Wärmespeicherung von Wasser beschäftige: Weiss jemand, warum bei elektrischen Nachtspeicheröfen Steine statt Wasser für die Wärmespeicherung verbaut sind? |
Vermutlich wegen der hohen Temperaturen, die die Steine problemlos aushalten. 650° heißes Wasser wäre in einem überkritischen Zustand und viel schwerer zu handhaben.
https://de.wikipedia.org/wiki/Nachtspeicherheizung#Zimmerofen_(Einzelspeicherger%C3%A4t)
Viele Grüße
Michael |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 21. Feb 2019 00:18 Titel: |
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Danke für den Link. In der Wetterkunde ist bekannt, dass Wasser mehr Wärme speichern kann als Stein. Deshalb die hohen Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht in Wüsten.
Wenn ich also einen Raum mit gespeicherter Wärme heizen möchte, wäre doch Wasser angebracht. Da man das nur bis unterhalb des Siedepunktes erhitzen kann, braucht es ein größeres Volumen als die höher erhitzbaren Steine. Aber auch ein größeres Gewicht?
Mal überschlagen: 1 kg Wasser kann 4,2 kJ aufnehmen, also 73*4,2 = 306 kJ, um von 95° auf Raumtemperatur 22° abzukühlen. 1 kg Beton (Speichersteine habe ich nicht gefunden) kann 1 kJ aufnehmen und 650° heiß werden, also 628*1 = 628 kJ
Das Wasser muss also nur doppeltes Gewicht haben als die Steine, nochmal mit 2,3 (spez. Gewicht Beton) multipliziert ergibt also das 4,6 - fache Volumen.
Mein steiniger Nachtspeicherofen ist L=90cm, H=60cm, B=25cm, also 0,135m³. Ein wässriger Ofen demnach 0,135m³ * 4,6 = 0,621m³. Für ein Wandelement hätte ich den Platz L=150cm, H=220cm = 3,3m². Es müsste demnach 18cm Tiefe haben.
Ist die Rechnung korrekt?
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