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Wärmelehre

Frage: Wärmelehre
(5 Antworten)

 
Hey^^ Könnt ihr mir vll bei diesen aufgaben helfen? wäre cht nett von euch^^

Aufgabe 1)
In einer Badewanne befinden sich 100 l Wasser von 15°C.
Wie viel l heißes Wasser von 60°C müssen zufließen, damit sich eine Badewassertemperatur von 35°C ergibt?

Aufgabe 2)
Drei gleich große Zylinder aus Aluminium, Eisen und Messing hängen an Fäden in siedendem Wasser. Die auf 100°C erwärmten Metallzylinder werden dann auf eine Paraffinplatte aufgesetzt. Das Paraffin schmilzt, die Zylinder sinken ein. Welcher sinkt am tiefsten ein? Begründung!

Thx...;)
GAST stellte diese Frage am 02.04.2008 - 14:27

 
 Antwort von GAST | 02.04.2008 - 15:13
Ergo: das Eisen wird am meisten absinken weil es zwar nicht die beste Wärmespeicherfähigkeit besitzt (c-Wert) jedoch aber die höchste Dichte und bei gleichem Volumen (in meiner Rechnung 1dm³) hat Eisen im Zusammenspiel von Dichte (Gewicht) und Wärmespeicherfähigkeit pro kg das höchste Ergebnis.
Dicht gefolgt von Messing.
Aluminium hat zwar den weit besseren Wärmeleitwert, jedoch eine so erheblich kleinere Dichte, das es bei weitem nicht mithalten kann.

2ter Grund für Eisen: beim Absinken im Aufgeweichten untergrund ist das Gewicht zusätzlich ausschlaggebend für die Einsinktiefe

LG, Danny


Autor
Beiträge 6266
96		 Antwort von Double-T | 02.04.2008 - 14:34
1)
T_misch = [c1*m1*T1 + c2*m2*T2]/[c1*m1 + c2*m2]
mit c1 = c2 [dadurch kürzt es sich raus]
Wenn man die Ausdehnung des Wassers vernachlässigt und daher die Dichte 1 annimmt:

T_misch = [m1*T1+m2*T2]/[m1+m2] nach m2 umformen.

2)
Je mehr Wärmeenergie ein Körper speichert, desto tiefer sinkt er voraussichtlich ein.
Alle haben das gleiche Volumen [dadurch aber eine unterschiedliche Masse].
Errechne einfach die Wärmekapazität.

 
 Antwort von GAST | 02.04.2008 - 14:56
1.)

geg.:
100ltr á 15°C
A ltr á 60°C
Wunsch-temp = 35°C

ges.:
A (Litermenge Heißwasser)


Formel: 100*15 + A*60 = (100+A)*35

1500 + 60A = 3500 + 35A

gekürzt mit (-35A)

1500 + 25A = 3500

gekürzt mit (-1500)

25A = 2000

gekürzt mit (/25)

A = 80

Antwort: 80 Liter 60°C-Wasser werden benötigt.

 
 Antwort von GAST | 02.04.2008 - 15:08
2.)

Aluminium
Masse pro dm³ = 2,7 kg
c-Wert = 0,26 Wh/kg*K

Eisen
Masse pro dm³ = 7,86 kg
c-Wert = 0,129 Wh/kg*K

Messing
Masse pro dm³ = 8,56 kg
c-Wert = 0,108 Wh/kg*K

Formel für Q (Wärmemenge) pro K (Kalvin - 1°C Temperaturänderung)

Q = m * c

Ergebnisse:
Aluminium: 0,702 Wh/dm³*K
Eisen: 1,01394 Wh/dm³*K
Messing: 0,92448 Wh/dm³*K

 
 Antwort von GAST | 02.04.2008 - 15:13
Ergo: das Eisen wird am meisten absinken weil es zwar nicht die beste Wärmespeicherfähigkeit besitzt (c-Wert) jedoch aber die höchste Dichte und bei gleichem Volumen (in meiner Rechnung 1dm³) hat Eisen im Zusammenspiel von Dichte (Gewicht) und Wärmespeicherfähigkeit pro kg das höchste Ergebnis.
Dicht gefolgt von Messing.
Aluminium hat zwar den weit besseren Wärmeleitwert, jedoch eine so erheblich kleinere Dichte, das es bei weitem nicht mithalten kann.

2ter Grund für Eisen: beim Absinken im Aufgeweichten untergrund ist das Gewicht zusätzlich ausschlaggebend für die Einsinktiefe

LG, Danny

 
 Antwort von GAST | 02.04.2008 - 15:27
Thxx^^ Hat mir ecfht geholfen..!

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