Frage von Alleswasichweis, 65

Physik Hausaufgaben Hilfe benötigt 8 Klasse ?

Ich benötige Hilfe bei der Berechnung der Aufgabe habe leider keinen Ansatz. Wie muss ich vorgehen?

Vielen Dank im voraus 😊

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von sarahj, 20

Jeder Stoff hat eine spezifische Wärmekapazität; das ist die Menge an
Energie, die gebraucht wird um ihn um einen definierten
Temperaturunterschied zu erwärmen, oder die abgegeben wird, wenn er sich
abkühlt.
Die Maßeinheit ist J/(kg·K) (also Joule pro Kilogramm pro Grad).

Dazu gibt es Tabellen, wo man das nachlesen kann (wobei gemeinerweise diese auch noch temperaturabhängig sind, aber das ignorieren wir hier mal).


Wasser: 4182
Ziegel: 920
Blei: 130

Die Wärmekapazität cw ist Energie pro Masse pro Kelvin:
    cw = E / (m * dT)
(E ist Energie, m ist Masse, dT ist Temperaturunterschied ("delta-T"))

Diese Formel kann man natürlich umstellen und nach E auflösen (beide Seiten mit m und dT multiplizieren)
     E = cw * m * dT


Wenn also Dein Liter Wasser (entspricht 1Kg) sich um dT=60 K abkühlt, gibt er
    4182 J/(kgK) * 1Kg * 60K
an Energie ab.

Das sind 250920J
(beachte die Maßeinheiten, die sich wegkürzen - eine Probe so ganz nebenbei)

Ran an den Ziegel:

Stelle die obige Formel um, und löse nach m (beide Seiten durch cw und dT teilen):

daraus folgt:
    m = E / (cw * dT)

Also die für Ziegel, ergibt das:

m = 250920J / (920 J/(kg·K) * 60 K)
oder 250920 / (920
60)  JKgK / J*K = rund 4.5 Kg

Das ist ja auch plausibel, da Wasser eine über 4-mal so große Wärmekapazität hat. Also braucht man über 4 mal soviel Ziegel.

Analog geht es mit Blei (da es eine rund 40mal kleinere Wärmekapazität hat, darfst Du eine grosse Menge Blei erwarten).

Hoffe mal, mich nicht verrechtet zu haben.


Kommentar von Alleswasichweis ,

Vielen vielen Dank 👍

Kommentar von sarahj ,

gerne. Danke für den *

Antwort
von UlrichNagel, 20

Ist das Grundlagenverständnis der Wärmelehre, die energieformel oder 1. Hauptsatz!

1l Wasser sind 1kg und spezifischer Wärmekoeffizient c=1

Für die Ziegel setzt du c aus dem Tafelwerk ein und die gleiche Energie und Temperaturdifferenz. gesucht ist hier die Masse, nach der du die gleichung umstellen musst!

Kommentar von Alleswasichweis ,

Danke 👍

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten