Termoskannussa on 0,4kg vettä 20Cels lämpötilassa. Oletetaan, että kannun lämpökapasiteetti on hyvin pieni ja lämmönvaihto ympäristön kanssa olematon. Kannuun laitetaan 0,1kg nolla-asteista jäätä. Mikä seuraavista väitteistä kuvaa tilanteen kannussa oikein, kun lämpötilaerot ovat tasaantuneet:
A Kannussa on vettä ja jäätä 0Cels lämpötilassa.
B Kannussa on 0,5kg vettä noin 0Cels lämpötilassa.
C Kannussa on 0,5kg vettä noin 4Cels lämpötilassa.
Veden c=4190 J/(kgCels) ja jään ominaissulamislämpö on 333000 J/kg
Olen vuoden yrittänyt ratkaista tätä mutta ei onnistu...
lasku ja tarvittaessa
lyhyt selitys
5
593
Vastaukset 5
Koska energia säilyy
delta E = E_sul. delta E_lämp.
delta E- lakjdhkhasdf
Aina nolla, koska jää pitää veden nolla-asteisena niin kauan kuin sitä on vielä jäljellä!!!!
- Simppeli
333000/4190 = noin 80.
Eli kg jäätä ja kg 80 asteista vettä tuottaa 2kg 0 asteista vettä.
Jos vettä on 4 kertaa jäätä enemmän,
niin 80/4 = 20 asteinen vesi sulattaa jään. - keemikko
En tiedä onko tästä kenellekään mitään apua, mutta itse ratkaisisin tehtävän päissäni, eikun päässäni, suurinpiirtein näin:
Kannussa on jäätä ja lämmintä vettä. Jään sulattamiseen tarvitaan varmaan lämpöä. Lämpöä saadaan tässä tapauksessa lämpimästä vedestä. Lasketaan siis paljonko lämpöä meillä on käytössä maksimissaan, kun jään sulattamiseen vaaditaan nolla asteista vettä. 0,4kg ja 20C vastaa lämpömäärää (c=4190J/kgC, jos tuosta haluaa jouleja on kerrottava varmaan kiloilla ja celsiuksilla) 0,4*20*4,2kJ=33,6kJ.
Jään sulattamiseen vaaditaan 333kJ/kg eli 33,3kJ sadalle grammalle. Meillä on siis riittävästi lämpöä jään sulattamiseen ja vielä jää 300J yli, hieno homma. Tuo ylijäämähän voidaan uhrata vaikka sulamisveden lämmittämiseen. Vaiheessa kaksi meillä on siis 0,1kg 0C ja 300J vettä. Lasketaanpa ensin missä lämpötilassa on tuo 300 jouleinen vesi. Aiemmin kerrottiin, nyt jaetaan (edellisestä yhtälöstä nähdään, että pitää heittää tunnetut arvot "on"-merkin toiselle puolelle alakertaan): 300/(4200*0,4)=(nyt menee vaikeaksi) 5/28? (pyöristetäänpä vähän) =5/30=1/6C = 0,16C.
No niin, vaihe 2:
0,1kg 0C vettä ja 0,4kg 0,16C vettä sekoitetaan. No tuostahan jo löytyisi vastaus. Mutta lasketaan nyt kuitenkin. Veden lämpötilahan asettuu massojen suhteen mukaisesti. Lämpötilaero on 0,16C, massojen suhde 0,1:0,4 eli 1:4, joten jaetaan lämpötilaero viiteen osaan. Isompi massa tietysti siirtää tasapainon puolelleen, joten voidaan päätellä että lämmin vesi jäähtyy yhden osan ja kylmä vesi lämpenee neljä osaa. Lasketaan vaikkapa lämpimän veden kautta. Lämpötilaksi tulee 0,16C - 1/5*0,16C =4/5*0,16C = 0,13C. Kylmän veden kautta saataisiin 0C 4/5*0,16C, eli sama kuin edellä. Tulos on niin lähellä aiemmin esitettyä tarkkaa ratkaisua, että lienee oikein?
Siis vaihtoehto B on oikein.- ymmärsinkö nyt oikein?
Energiaa on käytettävissä sulattamiseen yhteensä:
Q=4190*0,4kg*20
Q=33520J
Jään sulattamiseen kuluu energiaa yhteensä:
Q=0,1kg*333000J
Q=33300J
Nähdään että energiaa on riittävästi jään sulattamiseen:
33520J-33300J=220J
Energiaa jää siis 220J ylinmääräistä, joka kuluu veden lämmittämiseen:
4190*0,5kg*T=220J
T=220J/(4190*0,5kg)
T=0,11 Cels
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Anni Ihamäki saa tylyä kommenttia TTK:sta - Erityisesti tämä "vääryys" ärsyttää
Kaikille ei ole mieleen se, että Anni Ihamäki on mukana uudella Tanssii Tähtien Kanssa -kaudella. Ihamäki saa varsin ty491566Päivän Riikka: Pandan suklaatehdas Jyväskylästä Viroon
Menkää töihin! Viroon! --- Liki sata vuotta kestänyt suklaantuotanto makeisvalmistaja Pandan tehtaalla Vaajakoskella pä3541325Tiesitkö? Vappu Pimiän ensimmäinen aviomies ei ole Teemu-rakas
Vappu Pimiä on tätä nykyä naimisissa Teemu Huuhtasen kanssa. Pimiä on toista kertaa naimisissa, sillä ensimmäinen liitto351110Mitä et ole valmis sietämään ihmissuhteissasi ja miksi?
Aiemmin jo kyseltiin mitkä vaatimukset olivat mielestänne liiallisia. Kyselläänkin nyt sitä, että millaisilla asioilla s3471063- 621051
Kai mua vähän
Masentaa tämä kaikki. Tämä koko meidän välinen juttu on niin vaikea… Voitaisiinko molemmat lopettaa tilanteen ruokkimine137949Älä nyt ylikuormitu vaikka sinusta pidänkin rakas nainen
Tiedän, että olet minulle oikea. En halua pilata tätä juttua malttamattomuudella, mutta epäilen. Haluan vain olla lähel33831Treffi-ilmoituksia!
Tähän avaukseen voipi treffeille halukkaat laittaa oman - lyhyen - vapaamuotoisen hakunsa,burneri emaileinee). Tavoitte202771- 42639
- 62638