Springen naar inhoud

water en stoom



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 april 2014 - 20:56

   Een afgesloten thermisch geïsoleerd vat bevat 200 g ijs op 0.0 °C. Via een leiding wordt aan het ijs 100 g stoom met een temperatuur van 200 °C toegevoegd. Na enige tijd zit er dan in het vat:

 

(a)        ijs en water

(b)        water

©*       water en stoom

(d)        stoom

 

Toon aan met berekeningen. 

 

Antwoord C is de uitkomst, maar de berekeningen : 

 

0,2*2200+0,2*335000+0,2*4186* T = 0,1 * Cstoom * T 

 

 

0,2*2200+0,2*335000+0,2*4186* 200 = 0,1 * Cstoom * 200
 
kan iemand me helpen verbeteren aub?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 april 2014 - 02:03

Uiteindelijk krijg je een evenwicht. Dan heeft alle water (ijs, water stoom) dezelfde temperatuur.

De mogelijkheden zijn in het algemeen:

 

- ijs van 0 graden of kouder

- ijs en water van 0 graden, 

- water tussen 0 en 100 graden

- water en stoom van 100 graden

- stoom van 100 graden of meer

 

Wat gebeurt er: De stoom zal eerst afkoelen tot 100 graden en de warmte afgeven aan het ijs.

 

Bepaal hoeveel warmte de stoom afgeeft als het afkoelt tot 100 graden.

Bepaal of al het ijs smelt, zo niet hoeveel ijs en water er is

Met de warmte die over is: bepaal de temperatuur van het water

Als het water 100 graden is en er is warmte over: bepaal hoeveel het water verdampt

Als alle water verdampt en er is nog warmte over: bepaal hoeveel 300g(!) stoom van 100 graden opwarmt

 

Ga na of er evenwicht is, dan ben je klaar.

Zo nee bepaal wat de volgende stap is (zal te maken hebben met condenseren van stoom van 100 graden).


#3

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2014 - 12:37

Qijswater = 0,1*4186J / K * (100-200) = - 41860 J

Qijs = 0,2kg * 2200 J /kg * (0-0 ) = 0 J

Qwater = 4186 * 100 * 0,2 kg = 8320 J

 Qwaterstoom = (100-0)*14100*0,2kg = 

Qstoom =  0,3 kg * 1410 J /kg  * (200-100) = 42300J

 

 

- wilt iemand aub verbeteren aub?

- hoe kan men nagaan of er evenwicht is ?


#4

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 april 2014 - 14:08

Stap voor stap aub, eerst begrijpen en niet zomaar wat berekeningen opschrijven.

Beantwoord de volgende vragen:

 

1) hoeveel warmte geeft 100g stoom af als het afkoelt van 200 graden tot 100 graden

2) hoeveel warmte heeft 200g ijs nodig om te smelten.

 

Uit het antwoord bepaal je:

- Of: al het ijs smelt. Bepaal dan hoeveel warmte er dan nog over is en hoeveel het water daarmee opwarmt

- Of: niet al het ijs smelt. Bepaal dan hoeveel ijs er nog over is.

 

Maak vervolgens een overzicht van wat er over is: hoeveelheid ijs van 0 graden (als er nog ijs over is, waarom 0 graden?), hoeveelheid water en temperatuur water (wat is de temperatuur van het water als er nog ijs over is?), hoeveelheid stoom en temperatuur stoom.

 

 

Als je dat hebt gedaan ben je klaar voor de volgende stap.

 

toevoeging: Er is evenwicht als alles dezelfde temperatuur heeft.

Warmte stroomt van hoge temperatuur naar lage temperatuur. Zolang het stroomt is er geen evenwicht.

Veranderd door Anton_v_U, 30 april 2014 - 14:09


#5

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2014 - 14:12

1) Qstoom = 1410 J/kgK * 0,1 kg * (100 - 200) = 14100 J 

2) Qijssmelten = 0,2 kg * 2200J/kg * (0-100) = 440000J (ik weet eigenlijk hier niet goed wat de begintemperatuur moet zijn?)

Veranderd door Choco__, 30 april 2014 - 14:13


#6

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 april 2014 - 14:27

Je begint toch met 200g ijs van 0 graden? Dat ijs smelt.

 

Zo te zien begrijp je nog niet helemaal hoe smelten werkt en wat smeltwarmte is.

Het is nodig dat je je daarin verdiept. Voordat je het antwoord op onderstaande vragen weet en begrijpt heeft het geen zin om verder te rekenen.

 

Eerst:

1. Hoeveel warmte heb je nodig om 200g ijs van 0 graden te laten smelten?

2. Wat is het ijs geworden als het is gesmolten?

3. Welke temperatuur heeft dat dan nadat je juist genoeg warmte hebt toegevoegd om het te laten smelten?

4. Als je meer warmte toevoegt, wat gebeurt er dan?

 

Daarna:

5. Je hebt 200g ijs. Als je minder warmte toevoegt dan nodig is om al het ijs te laten smelten, wat houd je dan over?

6. Hoe bepaal je de verhouding van wat je overhoudt (in woorden, zonder rekenen)?

7. Welke temperatuur heeft wat je overhoudt nu?


#7

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2014 - 14:29

ik bedoelde eigenlijk dat ik niet goed de eindtemperatuur wist?


#8

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 april 2014 - 14:41

Eindtemperatuur van wat? Verdiep je eerst in het probleem en in mijn uitleg als die je een beetje aanspreekt. Als je mijn uitleg niet begrijpt zeg het dan even, dan laat ik het aan een ander over.

 

ps.

Ik zie dat je al na 2 minuten na mijn laatste post je vraag herhaalt. Die 2 minuten is onvoldoende om tot je door te laten dringen wat ik je probeer te vertellen. Als je je niet serieus in de problemen verdiept en alleen maar uit bent op het correct invullen van formules ben je hier aan het verkeerde adres (bij mij wel in ieder geval). Natuurkunde is niet goochelen met formules maar het is begrijpen hoe het in elkaar zit. Als je het begrijpt dan komen die formules vanzelf wel, iedereen kan optellen, aftrekken en vermenigvuldigen.

Veranderd door Anton_v_U, 30 april 2014 - 14:49


#9

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2014 - 14:43

De eindtemperatuur van dat ijs

#10

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2014 - 16:57

dan los ik de vragen op:

 

1. Q = 0,2 * 22000 (0 - 0) = 0 J (begintemperatuur is 0 en we moeten naar nul gaan om te gaan smelten.

2. water

2. 0

4. opwarmen --> verdampen

5. ?

6. ? 

7. ? vraagtens betekent dat ik het niet weet, kan iemand helpen hiermee aub?


#11

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 april 2014 - 18:03

dan los ik de vragen op:

 

1. Q = 0,2 * 22000 (0 - 0) = 0 J (begintemperatuur is 0 en we moeten naar nul gaan om te gaan smelten.

AvU: niet correct het is al 0 graden, zie smeltwarmte

 

2. water

AvU: correct

 

2. 0

AvU 0 graden Celcius is het antwoord op vraag 3

 

 

4. opwarmen --> verdampen

AvU correct

 

 

5. ?

Zie smeltwarmte

 

6. ?

Zie smeltwarmte

 

7. ?

Zie smeltwarmte

 

vraagtens betekent dat ik het niet weet, kan iemand helpen hiermee aub?

 

Smeltwarmte

Het is duidelijk waar je vastloopt. Je begrijpt nog niet helemaal wat smeltwarmte is (vraag 5 tm. 7).

 

- Als je ijs opwarmt, dan warmt het eerst op tot 0 graden. 

-> Je gebruikt hiervoor de soortelijke warmte van ijs.

Maar dat gebeurt hier niet want het ijs is al nul graden.

 

- Om ijs te laten smelten, moet je smeltwarmte toevoegen, 

-> Je gebruikt nu de smeltwarmte van ijs

- Als je (bijvoorbeeld) de helft van de smeltwarmte toevoegt, dan smelt de helft van het ijs en de rest blijft water. 

- De temperatuur tijdens de faseovergang van het ijs en het water blijft 0 graden want alle warmte wordt gebruikt om het ijs te doen smelten.

 

- Totdat alle ijs gesmolten is, alles is dan water en het water kan nu worden opgewarmd.

-> Daarvoor gebruik je de soortelijke warmte van water

 

Is dit nu duidelijk? Dan kun je verder.


#12

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2014 - 18:08

1. Hoeveel warmte heb je nodig om 200g ijs van 0 graden te laten smelten?

Qijs = 335000 J / kg * 0,2 kg = 67000 J 

 

5. Je hebt 200g ijs. Als je minder warmte toevoegt dan nodig is om al het ijs te laten smelten, wat houd je dan over?

Q = 4186 J / kgK * 0,2kg * (Te -O)    --> water warmt op tot bepaalde temperatuur, wat is hier dan die temperatuur?

 

7. Welke temperatuur heeft wat je overhoudt nu? 0 graden


#13

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 april 2014 - 18:44

Nog niet goed maar het gaat al iets beter maar je moet je meer in de theorie verdiepen en dat je het tot je door laat dringen. Goed lezen is ook een kunst (hoor wie t zegt... ;) ).

 

Zie inlines hier onder.

Volgende poging...

 

 

1. Hoeveel warmte heb je nodig om 200g ijs van 0 graden te laten smelten?

Qijs = 335000 J / kg * 0,2 kg = 67000 J 

 

AvU: correct. Je moet de smeltwarmte hebben

 

5. Je hebt 200g ijs. Als je minder warmte toevoegt dan nodig is om al het ijs te laten smelten, wat houd je dan over?

Q = 4186 J / kgK * 0,2kg * (Te -O)    --> water warmt op tot bepaalde temperatuur, wat is hier dan die temperatuur?

 

AvU: fout. Potverdrie, het antwoord staat in mijn vorige post.... Lezen!

 

 

7. Welke temperatuur heeft wat je overhoudt nu? 0 graden

AvU: gek genoeg weet je dit wel. Waarom vraag je hier boven wat die temperatuur is als je het kennelijk weet?

 


#14

Choco__

    Choco__


  • >250 berichten
  • 932 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 april 2014 - 18:48

5. de rest blijft water. 

 

de rest was juist neem ik aan, toch


#15

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 april 2014 - 21:04

Het gaat niet om goed of fout. Dat is absoluut niet boeiend. Enige waar het om gaat is of je het begrijpt. Waarom zou je anders dit soort rare problemen op moeten lossen  ;)

 

Laat maar zien dat je het begrijpt. Wat is je oplossing voor het probleem? Ik zeg oplossing... het eindantwoord is -zoals gezegd- niet boeiend.







Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures