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Wasser abkühlen mit Eis
 
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Hawk
Gast





Beitrag Hawk Verfasst am: 13. Mai 2019 21:06    Titel: Wasser abkühlen mit Eis Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo Zusammen

Bei folgender Aufgabe komme ich nicht weiter

200g Wasser mit 25°C wird mit 50g Eis -5°C abgekühlt. Berechnen Sie die Temperatur unter Berücksichtigung des mitgekühlten Glases 100g.

Ich verstehe nicht, wo ich das Glas einsetzten muss.

Meine Ideen:
Folgende Formel kenne ich für die Mischtemperatur

T = (m1 * c1 * T1) + (m2 * c2 * T2) + (m2 * LF) / (m1 * c1 + m2 * c2 + m2 + LF)
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 13. Mai 2019 23:48    Titel: Re: Wasser abkühlen mit Eis Antworten mit Zitat

Bitte den kompletten Originaltext. Die roten Stellen sind meines Erachtens mißverständlich.

Zitat:
200g Wasser mit 25°C wird mit 50g Eis -5°C abgekühlt. Berechnen Sie die Temperatur unter Berücksichtigung des mitgekühlten Glases 100g.
PhyMaLehrer



Anmeldungsdatum: 17.10.2010
Beiträge: 1085
Wohnort: Leipzig

Beitrag PhyMaLehrer Verfasst am: 14. Mai 2019 06:53    Titel: Re: Wasser abkühlen mit Eis Antworten mit Zitat

Hawk hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe nicht, wo ich das Glas einsetzten muss.

Das 100 g schwere Glas hat zu Beginn des Vorgangs dieselbe Temperatur wie das Wasser, also 25 °C. Das Eis kühlt aber nicht nur das Wasser ab, sondern letztlich auch das Glas, so daß am Ende des Vorgangs Wasser und Glas auch wieder dieselbe (nun niedrigere) Temperatur haben. Das Glas mit seiner Masse und spezifischen Wärme muß also auch in der Mischungsformel vorkommen.
Hawk"
Gast





Beitrag Hawk" Verfasst am: 14. Mai 2019 20:58    Titel: Antworten mit Zitat

@franz

Hier der Originaltext

"Sie Kühlen ihr Wasser (200g/25°C) mit 50g Eis (-5°C). Berechnen Sie die Temperatur des Wassers unter Berücksichtigung des mitgekühlten Glases (100g)"

Ich bin auf folgende Formel gekommen, welche jedoch falsch war, da laut Lösung die Antwort 9.1°C ist.

1=Wasser
2=Eis
3=Glas

c1*m1*T1 +c2 * m2 * T2 + Lf * m2 + c3 * m3 * T1 / c1*m1 + c2*m* + c3*m3
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 14. Mai 2019 23:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ich nehme an, daß die Mischtemperatur gemeint ist und würde mir daraufhin die gegebenen / nachzulesenden Daten erstmal aufschreiben, meinewegen mit dem Abkürzungen W Wasser, E Eis und G Glas; m Massen, t Celsius-Temperaturen*) und c spezifische Wärmen; q_E die Schmelzwärme von Wasser-Eis.

Dann würde ich gedanklich eine thermisch isolierende Kiste drum machen, durch die es keinen Wärmeaustausch gibt Q = 0, und in der sich durch innere Wärmeaustausche eine Mischtemperatur t einstellt. Und, kraft Wassersuppe, die Annahme, daß das Eis komplett schmilzt. (Müßte eigentlich überprüft werden.)

Erinnerung an die Wärme a) zur Erwärmung und b) zum Schmelzen und jetzt alle Wärmetausche notieren (beim Eis in drei Schritten: bis 0 °C, dann schmelzen, dann dieses Eiswasser weiter erwärmen):


und das nach t umstellen.

*) Das t statt dem üblichen nur aus Bequemlichkeit.
HAwk+
Gast





Beitrag HAwk+ Verfasst am: 16. Mai 2019 21:58    Titel: Antworten mit Zitat

Lieber Franz

Leider konnte ich die Formel nicht richtig umstellen.
Könntest Du mir bitte dabei helfen?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 16. Mai 2019 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Immer der Reihe nach:
- leeres A4 Blatt quer
- Alle notwenigen Daten aufgesammeln / notieren
- Die Klammern in der Gleichung auflösen
- alles mit dem Faktor t zusammenfassen als A, der Rest B
, dann die konkreten Zahlen einsetzen.
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