[thermodynamica] duur van een faseovergang

Sniffos

Gelieve de titel van je topic steeds te voorzien van een passende vakgebied-tag. Aangevuld door TD!

Ik vind nergens een formule waarin het verband is gelegd tussen de hoeveelheid warmte ( = latente warmte) nodig bij een faseovergang en de duur van die faseovergang. Misschien is dit een goeie voorbeeldvraag: Je giet 400ml water met een temperatuur van 15°C bij 20g ijsblokjes. Hoe lang duurt het alvorens het ijs gesmolten is?

Wat die warmtehoeveelheid betreft: wordt hier dan rekening gehouden met de de arbeid geleverd door de omgeving op het ijs? ( arbeid geleverd door de omgeving omdat het volume vermindert als ijs overgaat in water) Formule: Q= U + W

kotje

Om te beginnen zou ik de proef in een calorimeter doen, zodanig dat er geen warmteuitwisseling is met de omgeving.

Je mengsel zal tot een bepaalde evenwichtstemperatuur komen na een tijd, die afhankelijk is of ge roert of ander dingen met het mengsel doet om het bereiken van de evenwichtstemperatuur te bekomen. Ik denk niet dat hier een formule voor is, maar dit is wel praktisch te bepalen, want in iedere calorimeter is een termometer aanwezig, dit kan ook een sensor zijn, die verbonden is met een computer en langs het scherm kan men dan het verloop van de temperatuur volgen.

De evenwichtstemperatuur kan men ook berekenen door een vgl op te stellen opgenomen warmte=afgestane warmte. Waarbij men gebruik maakt van de formule

\(Q=mc\Delta t\)

voor de temperatuurstijgingen of dalingen , m is de massa, c soortelijke warmte stof en de rest temperatuurstijging of daling. Voor faseveranderingen gebruikt men Q=mL waarbij L smeltingswarmte of stollingswarmte is.

Wouter_Masselink

Dat is onmogelijk om te zeggen. Dit hangt ondermeer samen met de verdelingsgraad van het ijs en de temperatuur van het ijs.

Jan van de Velde

Wat die warmtehoeveelheid betreft: wordt hier dan rekening gehouden met de de arbeid geleverd door de omgeving op het ijs? ( arbeid geleverd door de omgeving omdat het volume vermindert als ijs overgaat in water) Formule: Q= U + W

http://kr.cs.ait.ac.th/~radok/physics/j10.htm

Het lijkt me niet dat die arbeid een serieuze rol speelt in het geheel

Sniffos

Bedankt! En als de temperatuur van het ijs gekend is, is het tijdsverloop ook niet theoretisch te bepalen? Ik dacht dat dit een vraag op het ingangsexamen geneeskunde was want ik zocht een verband tussen Q en t (tijdsverloop dan wel, niet temperatuur). Als dat verband inderdaad niet bestaat, heb ik me wellicht vergist en de vraag vergeet begrepen.

Jan van de Velde

Elke stof heeft een warmtegeleidingscoëfficient. Dat wil zeggen dat er door een gegeven oppervlak (van een lichaam) bij een gegeven temperatuursverschil over een bepaalde afstand (diepte in het lichaam) een bepaalde hoeveelheid warmte per tijdseenheid (watt) zal stromen.

bijgevolg:

neem je één blok ijs, dan heb je een klein oppervlak en een grote afstand warover de warmte moet worden getransporteerd, dat gaat langzaam.

Vergruis je je ijs tot kleine blokjes, dan wordt je oppervlak vele malen groter en je afstand waarover de warmte moet doordringen vele malen kleiner. Het smelten zal dan véél sneller gaan.

Eén en ander is in een blok ijs in water driedimensionaal, er zitten hoeken en scherpe randen aan zo'n blok, dat wordt zéér heftige wiskunde. Omdat bovendien onderweg warmte gebruikt wordt voor het smeltproces, zodat die dus niet meer in de temperatuur merkbaar is en dus geen rol speelt voor je transmissiesnelheid, denk ik dat er zonder een toch al redelijk ingewikkeld computermodel weinig zinvol aan te rekenen is. Dat zou wel eens een iteratiestapje of tig kunnen betekenen. Niks om even op een zakjapanner tijdens een toelatingsexamen te doen in ieder geval.

NB: ik ben geen wiskundige. Maar we hebben het al eens geprobeerd te beredeneren voor een enorm blok ijs op de Meir in Antwerpen, en we kwamen er niet uit. Achteraf gezien zelfs niet in de búúrt......

http://www.wetenschapsforum.nl/invision/in...t=antwerpen+ijs

http://www.wetenschapsforum.nl/invision/in...&highlight=meir

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[thermodynamica] duur van een faseovergang

[thermodynamica] duur van een faseovergang

Re: [thermodynamica] duur van een faseovergang

Re: [thermodynamica] duur van een faseovergang

Re: [thermodynamica] duur van een faseovergang

Re: [thermodynamica] duur van een faseovergang

Re: [thermodynamica] duur van een faseovergang