Physik 9te Klasse Wärmelehre?
Guten Abend zusammen,
Ich komme bei meinen Physik aufgaben nicht weiter da ich aufgrund der momentanen Lage mit dem Fernunterricht kaum noch mitkomme im Unterricht. Kann mir jemand bei der unteren Aufgabe B1 b) helfen (die Berechnung wie stark sich das Wasser im Golfstrom abkühlt)
3 Antworten
Die Formel, die Energie (in Form von Wärme), Masse und Tempoeratuirdifferenz miteinander verbindet lautet:
Q = m * c * ∆T
∆T ist gesucht, also lösen wir danach auf:
∆T = Q / (m * c)
Q pro Sekunde ist gegeben mit 3 * 10^15 J/s = 3 * 10^12 kJ/s
c von Wasser müssen wir nachschlagen: 4,2 kJ/(kg*K)
m pro Sekunde können wir über die Dichte von Wasser ausrechnen:
m = V * ρ
mit ρ = 1 g/cm^3 = 1 kg/l = 1 t/m^3 = 1000 kg/m^3
Das pro Sekunde kürzt sich bei Q/m raus, das können wir also gleich weglassen, wodurch die Rechnung einfacher wird
Nun müssen wir diese Werte nur noch einsetzen und ausrechnen:
∆T = Q / (m * c) = 3 * 10^12 kJ / (1,5 * 10^8 * 1000 kg * 4,2 kJ/kg*K)
= 3/(1,5 * 4,2) * 10^12/10^11 K = 0,476 * 10 K = 4,76 K
Ergebnis: der Golfstrom kühlt sich um etwa 4,8 K (4,8 °C) ab.
Das kommt daher, weil ich bei der Einheit von J auf kJ übergegangen bin. Das entspricht einer Änderung um 10^3 bzw. anders gesagt, beim Übergang von J auf kJ müssen 3 Nullen gestrichen werden oder eben die Hochzahl um 3 vermindert werden.
Du hast einen Volumenstrom von 1,5*10^8 m^3/s. Dabei wird eine (Wärme)Leistung von 3*10^15 W übertragen, das sind anders ausgedrückt 3*10^15 J/s.
Wenn du jetzt die Leistung durch den Volumenstrom teilst, bekommst du die Wärmeenergie pro Kubikmeter Wasser, die übertragen wird. Über die Dichte von Wasser kommst du dann auf die Wärmeenergie pro Kilogramm. Das kannst du jetzt mit der spezifischen Wärmekapazität von Wasser (4,2 kJ/(kg*K)) verrechnen und dann bleibt am Ende die Temperaturdifferenz übrig, um die sich das Wasser abgekühlt hat.
Achte immer auf die Einheiten, am Ende muss Kelvin (bzw. Grad Celsius) übrig bleiben. Dann klappt das schon.
Du kannst die Rechnung hier gern posten, dann sag ich dir, ob du alles richtig gemacht hast.
habe die leistung durch den VStrom geteilt, das Ergebnis war 20000000W/m^3 und das soll ich jetzt durch die dichte des wassers teilen?
als erstes kannst du mal aus den kubikmetern 1,5 mal 10 hoch 11 liter machen.
nun teilst du das durch die angegebene wattzahl, dann bekommst du den wert wieviel energie ein liter wasser abgibt. irgenwo wirst du sicher den wert finden wieviel watt man braucht um einen liter wasser um ein grad zu erwärmen. jetzt teilst du den wert der abgegebenen wärme durch den wert für 1liter_1grad (spezifische wärme hiess das früher ) und erhälst den wert für die abkühlung.
Okay, habe alles verstanden, wie kommst du aber von
Q=3 * 10^15 J/s zu Q=3 * 10^12 kJ/s
wie kommt man bei diesem schritt von der 15 auf eine 12?