Kalorimeter: spezifische Wärmekapazität eines Metalls

Körsche · Anmeldungsdatum: 02.07.2007 Beiträge: 5

kann mri mal bitte jemand bei dieser physikaufagbe helfen?? und erklären?schreib übermorgen ne arbeit.... :-!

die spez. wärmekapazität c* eines metalls soll bestimmt werden. für die durchführung des versuchs erwärmt man einen körper der aus diesem metall besteht(Masse 800 g), auf 100°C und bringt ihn dann in ein kalorimeter, das mit 1 liter wasser der temperatur 20°C gefüllt ist. Der kalorimetersatz besteht aus messing der masse 0,4kg.
nach einigen minuten erhält man eine mischungstemperatur von 21,9 °C.

Ermittle c* . (beachte hierbei: wasser: cw=4,19 kJ/kg*K; Messing cm=0.386 kJ/kg*K)

was mir auch immer wieder probleme verschafft ist, dieses delta T zu ermtteln von der formel c*m*deltaTeta wenn nur °C zahlne genannt sin.... wie komm ich denn auf das delta T????

[Titel sind dafür da, zu sagen, worum es inhaltlich geht, nicht für die Angabe der Dringlichkeit. Ich habe mal deinen Titel "brauch schnell hilfe bei physikaufagbe" durch einen aussagekräftigeren ersetzt. Schönen Gruß. dermarkus]

christian_3 · Anmeldungsdatum: 22.01.2007 Beiträge: 13

hallo,

ohne die Aufgabe jetzt zu rechen:

Du musst an die Aufgabe mit zwei Formeln heran gehen:

1. Allgemeine Wärmegleichung
Q = c x m x dT

2. Formel zur Berechnung der Mischtemperatur
T_m = Summe aus (m_i x cp_i x T_i) / Summe aus (m_i x cp_i)

Beispiel:

1. Masse = 2 kg Wasser mit 100 °C (cp = 4.2 kJ/kgK)
2. Masse = 3 kg Eisen mit 10 °C (cp = 0.45 kJ/kgK)

T_m = (2 x 4.2 x 100 + 3 x 0.45 x 10) / (2 x 4.2 + 3 x 0.45)
T_m = 87.5 °C

Die zweite Formel ist hergeleitet aus der 1. Formel. Kannst Du ja mal probieren, ist nicht so schwer.

Das delta T ist die Differenz der Anfangstemperatur zur Mischtemperatur - also immer die Temperaturen des selben Stoffes voneinander abziehen.
Im obigen Beispiel ist dT_Wasser = 100 - 87.5 = 12.5 K, dT_Eisen = 10 - 87.5 = -77.5 K

Das Vorzeichen kannst Du Dir selbst überlegen bzw. zurodnen. Du musst das dann nur konsequent durchführen. Im obigen Beispiel bedeuten positive Werte Abkühlung, negative Erwärmung. Wenn Du den Bezug anders herum wählst, ändert sich auch entsprechend das Vorzeichen.

Streitereien gibt es immer wieder, ob die Einheit von dT Kelvin [K] oder Grad Celsius [°C] ist.
Aus der Physik ist dT meist in Kelvin, Mathematiker dreht es etwas den Magen um, weil nun mal beide Zahlen als Einheit °C haben (wenn ich z.B. zwei Meter von 5 Meter abziehe, wie könnte dann als Ergebnis nicht Meter herauskommen?).

Musst eben fragen, wie Dein Lehrer es haben will - ich tippe mal, alle Temperaturdifferenzen sollen in Kelvin angegeben werden.

Wenn Du es 100 % richtig machen willst, dann rechne zuerst alle Zahlen in Kelvin um, dann ist es immer richtig.

Dazu: http://de.wikipedia.org/wiki/Mischtemperatur

In Deinem Fall ist
dT_Wasser = 20 - 21.9 = -1.9 K
dT_Metall = 100 - 21.9 = 78.1 K
dT_Messing = 20 - 21.9 = -1.9 K

hoffe, das hilft Dir weiter