Springen naar inhoud

De warmtebalans


  • Log in om te kunnen reageren

#1

dwight

    dwight


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:09

Ik zit een beetje in de knoop bij een extra-vraagstuk dat mijn leraar Fysica mij had gegeven :

Tahnee wil een heet bad nemen. Haar gietijzeren bad (massa = 56,9kg) bevat 89,4 l water op 31,7 C. Hoeveel liter water op 58,3 C moet ze erbij laten lopen zodat de temperatuur 41,0C zou worden? De c van het water is 4186J/kg.K en c van ijzer is 448J/kg.K


Ik raak een beetje verward door de temperatuur die het bad moet aannemen. Ik denk door beide Q's samen op te tellen je aan de oplossing kan komen.

Qwater = 4186 x 56,9 x deltaT

En daar bij die deltaT geraak ik er niet meer aan uit. Moet ik nu het verschil nemen van 31,7 en 58,3 of 31,7 en 41?

Bij voorbaat dank.

Groetjes Pieter

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

#2

TD

    TD


  • >5k berichten
  • 24052 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:13

De deltaT stelt de temperatuurswijziging voor, het verschil in begin- en eindtemperatuur. Voor het opwarmend water en bad is dat van 31,7 naar 41,0. Voor het toegevoegde hete water dat zal afkoelen, is dat van 58,3 naar 41,0.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

#3

dwight

    dwight


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:17

Q water = 4186 x 89,4 x 9,3
-
Q bad = 448 x 56,9 x 17,3

Is dit dan de goede oplossing?

Alleszins bedankt voor je reactie.

#4

TD

    TD


  • >5k berichten
  • 24052 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:25

Welk water bedoel je nu? Het aanwezige water is in evenwicht met het bad, deze gaan allebei van 31,7 naar 41,0.
Het water dat je toevoegt (ander water!) is op 58,3 en gaat naar 41,0 vermits dit de evenwichtstemperatuur is.
De vraag is nu, hoeveel van dit laatste water moet je toevoegen opdat dit evenwicht inderdaad op 41,0įC ligt.

LaTeX

Met:

LaTeX

en

LaTeX

Hierin is alles gekend, behalve de massa van het toegevoegde water.
Vul alle gekende gegevens in, stel de Q's gelijk aan elkaar en los op naar m(toegevoegd water).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

#5

dwight

    dwight


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:29

4186 x m(nieuwe water) x 17,3 = Q
Dan blijf je toch met 2 onbekendes zitten?

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:30

Nee, dit gaat niet goed.
even systematisch op een rijtje:
Tahnee wil een heet bad nemen. Haar gietijzeren bad (massa = 56,9kg) bevat 89,4 l water op 31,7 C. Hoeveel liter water op 58,3 C moet ze erbij laten lopen zodat de temperatuur 41,0C zou worden? De c van het water is 4186J/kg.K en c van ijzer is 448J/kg.K
mijzer = 56,9 kg
mbadwater = 89,4 kg
Tbadwater = 31,7įC
Tijzer = 31,7įC
Theetwater = 58,3įC
mheetwater = ?? kg
cwater = 4186 J/kg∑K
cijzer= 448 J/kg∑k

even afspreken:
1) ΔT= verandering van temperatuur = eindtemperatuur - begintemperatuur.
2) de som van alle warmtestromen moet 0 zijn (wet van behoud van energie)
3) Q = m∑c∑ΔT

Met 3) reken je voor ťlk onderdeel de warmtestroom uit: voor het badwater geldt dan :

Qbadwater=mbadwater∑cbadwater∑ΔTbadwater
Dat reken je uit, datzelfde doe je voor het ijzer en voor het hete water.

Door 2) geldt:
Qbadwater + Qheetwater + Q ijzer= 0
in deze vergelijking blijft als enige onbekende de massa heet water staan. Die kun je nu eenvoudig uitrekenen

Veranderd door Jan van de Velde, 03 juni 2007 - 15:33

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

TD

    TD


  • >5k berichten
  • 24052 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:31

4186 x m(nieuwe water) x 17,3 = Q
Dan blijf je toch met 2 onbekendes zitten?

Nee, want deze Q(afgegeven) moet gelijk zijn aan de Q(opgenomen) en die kan je berekenen.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

#8

dwight

    dwight


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:44

Qbadwater = 89,4 x 4186 x 9.3 = 3480324,12 J
Q ijzer = 56.9 x 448 x 9.3 = 237068, 16 J
Qheetbadwater = m x 448 x -17,3 = -7750,4m

3480324,12 + 23068,16 -7750,4 = 0
35033992,28 - 7750,4m = 0
-7750,4 m = -35033992,28
7750,4m = 35033992,28
m = 35033992,28/ 7750,4
452l?

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:47

Qheetbadwater = m x 448 x -17,3 = -7750,4m
da's de verkeerde c.....
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

#10

dwight

    dwight


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:53

Q = m x 4186 x 17,3
= 72417,8

3480324,12 +23068,16 + 72417,8m = 0
3503992 + 72417,8m =0
72417, 8 m= -350992

m = 4.84 l

Als dit de juiste oplossing is, ontzettend bedankt jongens ! Danku wel voor de uitleg.

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2007 - 15:58

nou ben je rekenkundig aan het knoeien met plusjes en minnetjes, en je neemt een getal verkeerd over van de ene naar de andere regel. . :D
je voelt op je klompen dat je met 5 liter warm water niet een 90 liter lauw water en 60 kg lauw ijzer opwarmt.

3503992 - 72417,8m =0
- 72417, 8 m= -3503992
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

#12

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 03 juni 2007 - 16:03

dwight, je berekening is bijna goed.
Het gietijzeren bad neemt aan warmte op:
Q(op)1=56,9 . 448 . 9,3
De 89,4 liter water van 31,7 graden ,neemt aan warmte op:
Q(op)2=89,4 . 4186 . 9,3
De x liter=x kg water van 58,3 graden staat aan warmte af:
Q(af)=x .4186 .17,3
Q(op)1 + Q(op)2=Q(af)
Hieruit volgt dan: x=51,33 liter.

#13

TD

    TD


  • >5k berichten
  • 24052 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juni 2007 - 16:07

Ik vind ook die 51,33. Misschien zit er nog een klein foutje in de verbetering van Jan, daaruit volgt m = 48,...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2007 - 16:13

Ik vind ook die 51,33. Misschien zit er nog een klein foutje in de verbetering van Jan, daaruit volgt m = 48,...

Er zaten inderdaad meer rekenfoutjes in die berekening van Dwight. Zo is m x 4168 x -17,3 = -72106∑m en niet - 72417,8m.

kortom, even uitgummen, even netjes opnieuw beginnen, en zien dat je op die 51,33 kg uitkomt
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