Springen naar inhoud

[Warmteleer] Smeltsnelheid kubus ijs


  • Log in om te kunnen reageren

#1

iterums

    iterums


  • >25 berichten
  • 32 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 juni 2006 - 19:30

hallo

voor een werkje voor school zou ik graag weten of er een formule bestaat die berekent wanneer een kubus (massief) ijs volledig gesmolten is, dit uiteraard afhankelijk van de inhoud van die kubus en de temperatuur.


bedankt bij voorbaat

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

#2

Odyssius

    Odyssius


  • >100 berichten
  • 128 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 juni 2006 - 20:18

Ik geloof het wel, dit heeft te maken met de smeltingswarmte en smeltings energie.

Als ik in mijn formularium bedenk ik volgend denkwijze:

Soortelijke smeltingswartme = Ls
LaTeX

waarbij Q warmtehoeveelheid in Joule is.
De smeltingswarmte van water zou je ergens moeten afleiden, en dan weet je hoeveel warmte er nodig is om je masief blok in m massa te doen smelten. Vervolgens zou je de soortelijke warmtecapaciteit van ijs nodig hebben © en de warmtecapaciteit van de calorimeter (denk ik) om dan volgend formule te gebruiken:
LaTeX
en delta T afleiden om te weten hoe lang het duurt. Het heeft bij mijn weten niets te maken met het volume of de inhoud met de ijsblok, wel met de massa

#3

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 juni 2006 - 20:22

Odyssius, [itexDelta T[/itex] is het temperatuursverschil en geen tijd.

Het is analytisch (mbv differentiaalvergelijkingen) uit te rekenen hoe lang het duurt voordat een bol ijs gesmolten is, maar dit is niet eenvoudig. Ik weet niet of er een analytische oplossing bestaat voor een kubus, aangezien dit een stuk complexer is.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#4

Rogier

    Rogier


  • >5k berichten
  • 5679 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 juni 2006 - 20:36

Het heeft bij mijn weten niets te maken met het volume of de inhoud met de ijsblok,

Lijkt me wel: hoe groter het oppervlak, hoe meer contact met de omgeving, hoe meer warmteoverdracht, en dus hoe sneller het smelt.

Als je een kubieke decimeter (liter) ijs in de zon zet zal het langer duren voor dat gesmolten is dan een plakaat van een vierkante meter en één millimeter dik.
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

#5

iterums

    iterums


  • >25 berichten
  • 32 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 juni 2006 - 21:35

Odyssius, [itexDelta T[/itex]  is het temperatuursverschil en geen tijd.

Het is analytisch (mbv differentiaalvergelijkingen) uit te rekenen hoe lang het duurt voordat een bol ijs gesmolten is, maar dit is niet eenvoudig. Ik weet niet of er een analytische oplossing bestaat voor een kubus, aangezien dit een stuk complexer is.

hoe gaat dat bij een bol dan?

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 juni 2006 - 21:41

een klein beentje on- , een klein beetje off-topic: hoe staat het met dat blok ijs met die goudstaaf op de Meir in Antwerpen??
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 juni 2006 - 22:13

Ik denk dat je kunt aannemen dat een kubus ijs en een bol ijs even lang doen om te smelten. Het oppervlakte verschil is niet so heel erg groot, het is ook een langzaam process.

Een ijs kubus zal snel zijn scherpe hoeken kwijtraken (groot oppervlak) en dus al snel op een bol gaan lijken.

#8

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 juni 2006 - 06:41

een klein beentje on- , een klein beetje off-topic:  hoe staat het met dat blok ijs met die goudstaaf op de Meir in Antwerpen??

Die is al lang weggesmolten! En iemand heeft die goudstaaf (€10,000) kunnen opvangen :roll:.
De radio zender zijn nu al bezig aan een nieuwe, [url=http://www.q-music.be/home.php]eerder vreemde[/urm], opdracht. [/offtopic]

Wordt het geen exponentieel verband sinds de oppervlakte steeds kleiner wordt en alles dus steeds trager gaat. Het begint héél traag, maar op het laatste gaat het al heel wat sneller.

#9

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 juni 2006 - 17:37

Ja, het is eigelijk een heel makkelijke differentiaal vergelijking die ik wel op zou kunnen lossen als ik er de tijd voor zou hebben. Ik stel voor om het eerst 1D op te lossen, dan 2D en dan 3D (waarin de bol natuurlijk het makkelijkst is omdat je dan via een bolvormig assenstelsel heel wat termen kunt wegstrepen.

#10

Luders

    Luders


  • >100 berichten
  • 218 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 juni 2006 - 16:54

Hoi hoi,

Ik heb een vergelijkbare opdracht. Ik ben op zoek, naar het effect van een blokje ijs van 3cm2 in een longdrinkglas. Met hierin 200 ml zuiver water (spa bl).

Nu heb ik dit op verscheidene manier proberen uit te rekenen. Ik zal beginnen bij de makkelijkste:
Met de ethalpy of fusion:
0,0248 kg(gewicht ijsblokje) * -334,5 kJ/kg = -8,2956 kJ nodig uit het water om het ijsblokje geheel te laten smelten.
Wetende dat er -4195 joule nodig is om het water 1 temperatuur te laten dalen. Komt dit ongeveer overeen met zo'n 9 graden verschil. Mits alles natuurlijk homogeen gemengd is.

Echter, je verwaarloost hier een aantal dingen, namelijk:
- De warmte die via het glas in het water wordt opgenomen
- De warmte die via lucht in het water wordt opgenomen.
- De warmte gaat niet snel genoeg 'in' het ijsklontje. Want, volgens het getal van Biot: (4195 * (0,3^2/3^2*6))/0,61 = 11,46 wat vele mater groter is dan 0,1 = Het ijsklontje smelt niet lineair.
- De deltaT van het water, blijft niet constant. Omdat de temperatuur van het water afneemt. Wat dan ook weer z'n invloed heeft op de smeltsnelheid.

Ik heb gedacht en geprobeerd te rekenen. Maar ik kom er niet uit.(athans, realistische getallen).
Kan iemand mij helpen?

Groetjes





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures