Wärmemengen Berechnung? Einheit?
Meine Frage: Im zuge meiner Ausbildung bin ich auf folgende Frage gestoßen:
Das Inner einer Wasserflasche hat die Temperatur von 300k, die Masse von 500g und die spezifische Wärmekapazität von 4kJ/(kg*k). Wie groß ist die Wärmemenge ?
Als Lösung komm heraus 600 J/(kg*K);
Meine Ideen: Die Berechnung der Wärmemenge ist mir klar da man nur alle Faktoren miteinander multiplizieren muss (nachdem man natürlich die 500g in 0,5kg umgerechnet hat) allerdings verstehe ich nicht wie man auf die gegebene Einheit kommt. Meines Erachtens nach ist 600kj/(kg*K) korrekt. Liege ich richtig oder habe ich einen Denkfeheler ?
5 Antworten
Die Einheit "kJ / (kg*K)" ist nach wie vor eine Wärmekapazität. Die Wärmemenge hat die Einheit Joule bzw. kJ.
Die Wärmemenge errechnet sich über Q = m * c_p * delta_T
delta_T bezieht sich nun auf die nutzbare Temperaturdifferenz. Beträgt die Raumtemperatur 20 °C bzw. 293 K dann kann nur die Differenz zwischen 300 K und 293 K überhaupt irgendwohin abgegeben werden. Wärme "fließt" nämlich nur so lange vom höheren zum niedrigeren Temperaturniveau bis sich beide angeglichen haben.
Die Wärmemenge in diesem Fall wäre dann Q = 0,5 kg * 4 kJ/(kg*K) * (300 K - 293 K) = 14 kJ
Dürfte einfach falsch formuliert sein in dem Buch ,14kj steht nämlich nicht zur Auswahl .(Wundert mich jetzt nicht ist für Mediziner gemacht). Aber danke trotzdem; jetzt weiß, dass ich mit kJ in jedem Fall recht haben muss.
Und wie überträgt man diese "absolute Wärmemenge"? Und was ist mit dem Phasenübergang bei 273 K? Und was ist mit der Änderung der Wärmekapazität? Die Aufgabenstellung ist einfach Mist.
die "zugeführte" oder "abgeführte" Wärmeenergie wird berechnet nach der Formel.
Qzu=m*c*(t2-t1) Wärme wird zugeführt mit t2>t1 hier ist t1 die Anfangstemperatur und t2 die Endtemperatur
Qab=m*c*(t1-t2) mit t1>t2 Wärme wird hier abgeführt t1 Anfangstemperatur hoch und t2 Endtemperatur geringer
HINWEIS : Bei dir fehlt die Anfangstemperatur,der Bezugspunkt,wo Qzu=0 ist
Man sollte sich angewöhnen, immer mit den gesamten Einheiten zu rechnen, sie kürzen sich dann weg und man hat eine zusätzliche Kontrolle zur Richtigkeit.
Deine Formel müsste sein:
Q=c*m*Delta T
Einheiten:
Q= kJ* kg * K
----
kg*K
kg*K kürzt sich weg, Ergebnis:
Q=kJ
300K*0,5kg*4kJ/(kg*K)=600kJ
Die Einheiten bitte korrekt kürzen. Außerdem wird Energie in Joule gemessen, als muss hier kJ als Energiemenge rauskommen.
Bitte auf eine korrekt Schreibweise achten: k steht für kilo-, K für Kelvin, j ist keine mir bekannte physikalische Einheit.
Da neben T = 300 K keine zweite Temperatur angegeben ist, ist ΔT = 0 K und damit wird Q = 0 kJ.
Die Aufgabenstellung ist, wie KuarThePirat schon bemerkte, einfach Mist.
Wenn als Zahlenwert 600 rauskommen soll, dann ist glaube ich die absolute Wärmemenge gefragt, als braucht er auch die absolute Temperatur, nicht nur die Differenz zur Raumtemperatur.