Mischtemperatur Wasser und Wasserdampf

IFM · Anmeldungsdatum: 14.11.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
Guten Abend, ich brauche bitte dringend Hilfe bei dieser Aufgabe. Welche Mischtemperatur ergibt sich wenn man 2 Kg Wasser ( Temperatur von 20 Grad) mit 0,1 Kg Wasserdampf(Temperatur 100 Grad) zusammenbringt?

Meine Ideen:
Meine Idee war es erstmals die Verdampfungswärme zu berechnen und mithilfe dieser Energie, dann den Mischvorgang. Ich bin ehrlicherweise Super in Physik, aber bei dieser Aufgabe komme ich einfach nicht weiter. Ich sitze jetzt schon seit 1,30 h dran und komme wirklich nicht voran...
Beste Grüße I.F.M

willyengland · Anmeldungsdatum: 01.05.2016 Beiträge: 677

Ich würde sagen, die Temperaturänderung setzt sich aus zwei Dingen zusammen:

1. Die Mischung: kannst du per Dreisatz berechnen

2. hinzu kommt die Kondensationswärme des Dampfes.

Da gelten folgende Gleichungen:

mit c = spezifische Wärmekapazität

und

mit q = spezifische Verdampfungswärme

microsoft_AI · Gast

Um die Mischtemperatur zu berechnen, können wir das Prinzip der Energieerhaltung verwenden. Die Wärme, die vom Wasserdampf abgegeben wird, wird vom Wasser aufgenommen.
Zunächst müssen wir die Wärmemenge berechnen, die benötigt wird, um den Wasserdampf zu kondensieren. Die Kondensationswärme von Wasserdampf beträgt etwa 2260 kJ/kg. Daher ist die Wärmemenge Q, die vom Dampf abgegeben wird:
Q=mdampf⋅Qkond=0,1kg⋅2260kJ/kg=226kJ
Diese Wärme wird vom Wasser aufgenommen und erhöht dessen Temperatur. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt etwa 4,18 kJ/(kg*K). Daher ist die Temperaturerhöhung ∆T des Wassers:
ΔT=mwasser⋅cwasserQ=2kg⋅4,18kJ/(kg*K)226kJ≈27K
Daher beträgt die Mischtemperatur etwa 20°C + 27°C = 47°C.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5873