[natuurkunde] warmteleer
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 217
[natuurkunde] warmteleer
Zou iemand me kunnen helpen met het oplossen van deze vraag aub?
In een thermisch geïsolered vat met verwaarloosbare warmtecapaciteit brengt men 1.0 kg ijs met een temperatuur van 0°C en 1.0 kg water met een temperatuur van 100°C. De evenwichtstemperatuur is ?
Ik dacht het volgende:
IJs:
- Het ijs zal eerst smelten tot water, voordat het verder kan stijgen in T naar de evenwichtstemperatuur.
Qijs = Lv. m = 335. 10³ J/Kg . 1,0 kg = 335000 J
- Vervolgens zal het water ( van het gesmolten ijs ) gaan stijgen tot de evenwichtstemperatuur:
Qwater= 1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te - 0°C )
met Te de evenwichtstemperatuur
Water
- Het water zal dalen in temperatuur ( we zullen dus een negatieve Q krijgen )
Qwater = 1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te - 100°C )
Vermits we in een thermisch geïsoleerd vat werken geldt de vergelijking:
Qijs + Qwater = 0
Dit geeft:
335000 J + [1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te - 0°C ) ] = [1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te + 100°C ) ]
Dit uitwerken geeft echter aan beide kanten 4190 Te ?
Kan iemand dit wat verhelderen aub ?
edit: Moeten die temperaturen ook omgezet worden naar K ? Vemits de soortelijke warmtecapaciteit en smeltwarmte in J/K en J/ Kg. K uitgedrukt zijn ?
In een thermisch geïsolered vat met verwaarloosbare warmtecapaciteit brengt men 1.0 kg ijs met een temperatuur van 0°C en 1.0 kg water met een temperatuur van 100°C. De evenwichtstemperatuur is ?
Ik dacht het volgende:
IJs:
- Het ijs zal eerst smelten tot water, voordat het verder kan stijgen in T naar de evenwichtstemperatuur.
Qijs = Lv. m = 335. 10³ J/Kg . 1,0 kg = 335000 J
- Vervolgens zal het water ( van het gesmolten ijs ) gaan stijgen tot de evenwichtstemperatuur:
Qwater= 1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te - 0°C )
met Te de evenwichtstemperatuur
Water
- Het water zal dalen in temperatuur ( we zullen dus een negatieve Q krijgen )
Qwater = 1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te - 100°C )
Vermits we in een thermisch geïsoleerd vat werken geldt de vergelijking:
Qijs + Qwater = 0
Dit geeft:
335000 J + [1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te - 0°C ) ] = [1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K . ( Te + 100°C ) ]
Dit uitwerken geeft echter aan beide kanten 4190 Te ?
Kan iemand dit wat verhelderen aub ?
edit: Moeten die temperaturen ook omgezet worden naar K ? Vemits de soortelijke warmtecapaciteit en smeltwarmte in J/K en J/ Kg. K uitgedrukt zijn ?
-
- Berichten: 2.746
Re: [natuurkunde] warmteleer
Ja, je moet in K werken.
Verder zie ik ook (minstens 1) tekenfout. je moet de laagste temperatuur van de hoogste aftrekken.
Verder zie ik ook (minstens 1) tekenfout. je moet de laagste temperatuur van de hoogste aftrekken.
-
- Berichten: 217
Re: [natuurkunde] warmteleer
335000 J + [ (1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K) . ( Te - 273K ) ] + [ (1,0 kg . 4,19.10³ J/ Kg.K ) . ( Te - 373K) ] = 0
Dit zou ik dan moeten uitwerken ?
Maar hierbij bekom ik werderom in beide leden 4,19. 10³ Te, waardoor ik niet aan een oplossing kom
Dit zou ik dan moeten uitwerken ?
Maar hierbij bekom ik werderom in beide leden 4,19. 10³ Te, waardoor ik niet aan een oplossing kom
-
- Berichten: 208
Re: [natuurkunde] warmteleer
Volgensmij hoef je niet in K uittewerken, het gaat om het verschil. Dit is op de schaal van K gelijk aan die van C.
Die rekenfout zal het nodige verklaren denk ik.
Die rekenfout zal het nodige verklaren denk ik.
-
- Berichten: 2.746
Re: [natuurkunde] warmteleer
Dat is niet waar, je krijgt in het linker lid twee keer die term. er valt niets weg.
En ivm die temperatuur, normaal moet je in K werken, maar als je met verschillen van temperaturen werkt, doet het er eigenlijk niet toe. (ga zelf na hoe dat komt)
En ivm die temperatuur, normaal moet je in K werken, maar als je met verschillen van temperaturen werkt, doet het er eigenlijk niet toe. (ga zelf na hoe dat komt)
-
- Berichten: 217
Re: [natuurkunde] warmteleer
Die 335000 is de latente warmte, maar ik denk dat ik het gevonden heb. Er schorte iets aan mijn uitwerking van de vergelijking. Ik maakte een fout met de plus en minnen, waardoor ik een opheffing kreeg.p.s. Vergeet je die latente warmte niet?
Nu ik het nog eens stap voor stap uitwerk bekom ik : Te = 10° C .
Dit staat tussen de oplossingen, dus zal wel kloppen, denk ik .
(maakt inderdaad niets uit of je in K of C gaat werken )
Bedankt voor de hulp!
- Berichten: 24.578
Re: [natuurkunde] warmteleer
Dat maakt niets uit omdat je in al deze formules werkt met temperatuursverschillen, en die zijn gelijk in K of C. Alleen moet je dan natuurlijk consequent zijn en als je oplost naar een temperatuur, krijg je het ook in de schaal die je eerder gebruikte voor de andere waarden.(maakt inderdaad niets uit of je in K of C gaat werken )
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
-
- Berichten: 208
Re: [natuurkunde] warmteleer
Ik heb het even ruw afgeschat en er komt inderdaad iets van 10 graden C uit.