Springen naar inhoud

[Fysica] faseovergangen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

sunflowerke

    sunflowerke


  • >100 berichten
  • 142 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 juni 2006 - 20:57

Ik heb een paar redelijk moeilijke oefeningen voor het examen opgekregen die ik zou moeten kunnen maken, heel dringend eigenlijk, heeft iemand een idee hoe je ze moet oplossen?

1.- In een caloriemeter met een warmtecapaciteit van 110.8 J/C en die 250 g water bevat van 5.0 C brengt met 720 g ijs. Bij thermisch evenwicht blijkt er 30 g ijs méér te zijn. Bepaal hieruit de begintempertauur van ijs.

2.- een Caloriemeter met warmtecapacitiet 110.8 J/C wordt gebruikt om de verdampingswarmte van ethanol te bepalen. in de caloriemeter wordt ethanol gegoten en daarbij wordt 154 g alcohol gevoegd.Langs een darmpje laat men 10 g kokend ethanol in het mengsel borrelen. Hierdoor smelt alle ethanol op 33 g na. Berekend de lv (specifieke verdampingswarmte) als de de smelttemperatuur 114 C is en de kooktempertauur 78 C ; ls (specifiele smaltwarmete) = 108 Kj/kg c ethanol =2.4 kJ/kg.C

Ik hoop dat iemand mij kan helpen!

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

#2

sunflowerke

    sunflowerke


  • >100 berichten
  • 142 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 juni 2006 - 22:22

Ik heb een paar redelijk moeilijke oefeningen voor het examen opgekregen die ik zou moeten kunnen maken, heel dringend eigenlijk, heeft iemand een idee hoe je ze moet oplossen?

1.- In een caloriemeter met een warmtecapaciteit van 110.8 J/C en die 250 g water bevat van 5.0 C  brengt met 720 g ijs. Bij thermisch evenwicht blijkt er 30 g ijs méér te zijn. Bepaal hieruit de begintempertauur van ijs.

2.- een Caloriemeter met warmtecapacitiet 110.8 J/C wordt gebruikt om de verdampingswarmte van ethanol te bepalen. in de caloriemeter wordt ethanol gegoten en daarbij wordt 154 g alcohol gevoegd.Langs een darmpje laat men 10 g kokend ethanol in het mengsel borrelen. Hierdoor smelt alle ethanol op 33 g na. Berekend de lv (specifieke verdampingswarmte) als de de smelttemperatuur 114 C is en de kooktempertauur 78 C ; ls (specifiele smaltwarmete) = 108 Kj/kg c ethanol =2.4 kJ/kg.C

Ik hoop dat iemand mij kan helpen!



iemand een idee? het is heel dringend, alvast bedankt

#3

TD

    TD


  • >5k berichten
  • 24052 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 juni 2006 - 22:25

Ik heb een idee, maar ik ken de waarden niet meer. Wat begrijp je niet?

Stel in de eerste opgave t(begin) van het ijs als onbekende en druk dan uit wat er altijd moet gelden: Q(totaal opgenomen) = Q(totaal afgegeven).
Uiteraard zal het ijs warmte gaan opnemen, dit schrijf je eenvoudig uit omdat hier geen faseovergang zal plaatsvinden.
Bij het afgeven zal zowel de calorimeter als het water eerst afgeven tot 0°C. Daarna zal nog een deel van het water overgaan tot ijs, hiervoor heb je de smelt/stol-warmte nodig.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 juni 2006 - 22:50

Als je zo'n haast hebt mankeert er iets aan je planning. Maar we gaan ons best doen hoor. :roll:

1.- In een caloriemeter met een warmtecapaciteit van 110.8 J/C en die 250 g water bevat van 5.0 C brengt met 720 g ijs. Bij thermisch evenwicht blijkt er 30 g ijs méér te zijn. Bepaal hieruit de begintemperatuur van het ijs.

250 g water, T= 5 C warmtecapaciteit 4,2 kJ/(kg.K)
720 g ijs, T= ?? warmtecapaciteit 2,2 kJ/(kg.K)
calorimeter, T= 5 C, warmtecapaciteit 110,8 J/K

Tenzij ik het zo laat nog minder goed zie:
Thermisch evenwicht kan volgens mij niets meer of minder betekenen dan 0 C. Dat is de enige temperatuur waarbij ijs niet meer aangroeit of afsmelt per saldo.
De temperatuurstijging van het ijs heeft er dan voor gezorgd dat er 30 g ijs is gevormd uit water, dat er 250 g water 5 K is afgekoeld en dat de calorimeter 5 K is afgekoeld
De smeltwarmte (en dus ook stollingswarmte) van water is 334 kJ/kg
30 g ==> 0,030 kg x -334 kJ/kg= -10,02 kJ
0,250 kg water x -5 K x 4,2 kJ/(kg.K)= -5,25 kJ
1 calorimeter x -5 K x 0,110k kJ/K = -0,554 kJ
is vrijgekomen uit de opwarming van het ijs tot 0 C:
10,02 +5.25+0.554 = 15,824 kJ

0,720 kg x Y K x 2,2 kJ/(kg.K)= 15,824 kJ

Y= 9,98 K (10 K gezien de significantie van sommige gevens onderweg)
Het ijs was dus - 10 C

even uitrusten, de volgende komt nog.
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

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 juni 2006 - 22:58

2.- een Caloriemeter met warmtecapacitiet 110.8 J/C wordt gebruikt om de verdampingswarmte van ethanol te bepalen. in de caloriemeter wordt ethanol gegoten en daarbij wordt 154 g alcohol gevoegd.Langs een darmpje laat men 10 g kokend ethanol in het mengsel borrelen. Hierdoor smelt alle ethanol op 33 g na. Berekend de lv (specifieke verdampingswarmte) als de de smelttemperatuur 114 C is en de kooktempertauur 78 C ; ls (specifiele smaltwarmete) = 108 Kj/kg c ethanol =2.4 kJ/kg.C


deze opgave is onzin. Alcohol en ethanol zijn andere namen voor hetzelfde beestje. Een smelttemperatuur die hoger ligt dan een kooktemperatuur is onmogelijk, of er moet bedoeld worden dat de calorimeter zelf smelt, en dat kan niet de bedoeling zijn.
We GIETEN ethanol in de calorimeter, laten er dan kokende alcohol in borrelen waardoor de ethanol SMELT op 33 g na. Iets wat je kan gieten is vloeibaar en kan dus niet meer smelten.
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

#6

sunflowerke

    sunflowerke


  • >100 berichten
  • 142 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 juni 2006 - 00:17

2.- een Caloriemeter met warmtecapacitiet 110.8 J/C wordt gebruikt om de verdampingswarmte van ethanol te bepalen. in de caloriemeter wordt ethanol gegoten en daarbij wordt 154 g alcohol gevoegd.Langs een darmpje laat men 10 g kokend ethanol in het mengsel borrelen. Hierdoor smelt alle ethanol op 33 g na. Berekend de lv (specifieke verdampingswarmte) als de de smelttemperatuur 114 C is en de kooktempertauur 78 C ; ls (specifiele smaltwarmete) = 108 Kj/kg c ethanol =2.4 kJ/kg.C


deze opgave is onzin. Alcohol en ethanol zijn andere namen voor hetzelfde beestje. Een smelttemperatuur die hoger ligt dan een kooktemperatuur is onmogelijk, of er moet bedoeld worden dat de calorimeter zelf smelt, en dat kan niet de bedoeling zijn.
We GIETEN ethanol in de calorimeter, laten er dan kokende alcohol in borrelen waardoor de ethanol SMELT op 33 g na. Iets wat je kan gieten is vloeibaar en kan dus niet meer smelten.

de eerste opgave is juist, de uitkomst komt overeen. :-)
Bij het tweede heb je gelijk. te snel overgetypt. de smeltemperatuur is -114 graden en alcohol, moet ethanol zijn. het antwoord moet 846 kj/kg zijn, maar hoe je eraan komt weet ik niet
alvast bedankt

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44881 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 16 juni 2006 - 07:27

Deze opgave is te doen als we mogen aannemen dat de ethanol die in eerste instantie in de calorimeter werd gegoten een temperatuur van juist -114 C had, anders gaat die ook nog warmte leveren om de vaste ethanol te doen smelten.

Ik heb geen tijd om hem voor je uit te rekenen, maar belangrijker is dat je voor jezelf op een rijtje ze wat er gebeurt. Snap het systeem, en de sommetjes zijn simpel

De temperatuur verandert niet, want er was ethanol ijs in het begin, en dat is er nog steeds aan het eind.
Je voegt warmte toe dmv 10 g ethanol die afkoelt van kookpunt naar smeltpunt. Warmtecapaciteit opzoeken en hoevelheid vrijkomende warmte bepalen. (A)
Dan voeg je nog warmte toe door 10 g ethanol die van gasfase naar vloeibaar gaat.
verdampingswarmte moet berekend worden, zodat de hoeveelheid vrijkomende warmte kan bepaald worden. (B)
Tenslotte is er een bekende hoeveelheid ethanol-ijs die smelt.
stollingswarmte (=smeltwarmte) is bekend dus kan de benodigde hoeveelheid warmte berekend worden. ©
A+B=C ==> B
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





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures