[natuurkunde] koffie plus melk en een kogel

steve

Hallo allemaal,

ik zit met volgend stom vraagje wat eigenlijk zeer gemakkelijk zou moeten gaan maar ik toch maar niet weet hoe ik aan een antwoord kan komen.

Bij 20cl koffie op 90°C voegt men 10g melk met een temp van 5graden toe . Gebruik voor de soortelijke warmte van koffie die van water (= 4180 J/kg K). Die van melk is 3900 J/Kg K. Wat is de eindtemperatuur van dit mengsel?

Wat ik dus doe is gewoon Q=cm (t2-T1), voor de melk dan kom ik en warmte uit en dan vul ik die maar in dezelfde vgl maar dan voor water, maar dan kom ik iets uit van een temperatuurverschil van 39graden, terwijl het maar iets van een 4 moet zijn.

Mijn tweede vraag is iets moeilijker vind ik:

Een staaf kan draaien in een verticaal vlak. Het traagheidsmoment om de rotatieas door eht opghangpunt is 0.05kg m², een kogel met massa 0.05kg vliegt horizontaal naar de staaf, met een snelheid van 120m/s. en treft de staaf 40cm onder het ophangpunt. De kogel blijft in de staaf steken. Bereken de hoeksnelheid van staaf en kogel net na het treffen.

Ik gebruik hier behoud van impulsmoment:

voor het treffen: L=0

na treffen: L = Lkogel+ Lstaaf, Lkogel=0.4*120=48, dat van de staaf is I.omega, maar dan kom ik iets fout uit, weet er iemand mijn redeneerfout?

hartelijk dank

steve

Sjakko

weet er iemand mijn redeneerfout?

Behoud van impulsmoment betekent hier dat het impulsmoment van de kogel wordt omgezet in impulsmoment van staaf+kogel. Als je de kogel als puntmassa ziet, dan is het impulsmoment van de kogel gelijk aan

\(L=I \omega\)

met

\(I=mr²\)

De volgende uitspraak lijkt me dus niet juist.

voor het treffen: L=0

Ik zou de vergelijking dus zo opstellen:

\(m_{k}r² \cdot \frac{v_{k}}{r}=\left(I_{s}+m_{k}r² \right)\omega_{na}\)

\(m_{k}\)

= massa kogel (0,05kg)

\(v_{k}\)

= snelheid kogel voor de botsing (120m/s)

r= de afstand tussen draaipunt en kogel (die 0,40m)

\(I_{s}\)

= traagheidsmoment staaf (0,05kgm²)

Jan van de Velde

steve schreef:Bij 20cl koffie op 90°C voegt men 10g melk met een temp van 5graden toe . Gebruik voor de soortelijke warmte van koffie die van water (= 4180 J/kg K). Die van melk is 3900 J/Kg K. Wat is de eindtemperatuur van dit mengsel?

Wat ik dus doe is gewoon Q=cm (t2-T1), voor de melk dan kom ik en warmte uit en dan vul ik die maar in dezelfde vgl maar dan voor water, maar dan kom ik iets uit van een temperatuurverschil van 39graden, terwijl het maar iets van een 4 moet zijn.

stap 1: koel beide af tot 5°C (de melk is daar al, da's makkelijk) en bereken de energie die je daaruit krijgt, da's 71060 J.

stap 2: bereken de soortelijke warmtecapaciteit van het mengsel: (0,200 x 4180 + 0,010 x 3900)/(0,200+0,010)= 4167 J/(kg·K).

stap 3: warm 210 g mengsel op met die energie: ΔT = 71060/(0,210x4167) = 81,2°C

we begonnen op 5°C, eindtemperatuur dus 86,2°C, gezien de significanties van de gegevens 86°C.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] koffie plus melk en een kogel

[natuurkunde] koffie plus melk en een kogel

Re: [natuurkunde] koffie plus melk en een kogel

Re: [natuurkunde] koffie plus melk en een kogel