Physikaufgaben?
Ich habe eine Physikaufgabe und komme einfach nicht weiter, weil ich leider nicht weiß wie ich Anfangen soll. Könntet ihr mir bei der Aufgabe b helfen?
2 Antworten
a)
Die Gasflamme und die elektrische Herdplatte geben an manchen Stellen mehr Wärme an den Boden des Kochgeschirrs ab als an anderen Stellen. Der Topf- oder Pfannenboden wird ungleichmäßig warm. Der Nachteil ist, dass man dann aufpassen und oft umrühren muss, weil das Essen sonst an den kälteren Stellen nur langsam warm wird, während es an den wärmeren Stellen rasch anbrennt.
Die Schichten aus Kupfer oder Aluminium im Sandwichboden verteilen durch ihre gute Wärmeleitfähigkeit die Wärme gleichmäßiger über die ganze Fläche. So muss man weniger aufpassen und umrühren.
b)
Du musst so vorgehen:
Suche Dir von den drei Metallen und dem Wasser die Werte für Dichte und spezifische Wärmekapazität.
Berechne aus den angegebenen Abmessungen der Kerne ihr Volumen.
Berechne mithilfe der Dichtewerte, aus wie viel Gramm Alu, Kupfer und Edelstahl der Topf in den drei angegebenen Fällen jeweils besteht.
Berechne mithilfe der spezif. Wärmekapazitäten, wie viel Wärmeenergie in den drei angegebenen Fällen den Metallen zugeführt wird, um sie von 20 °C auf 100 °C, also um 80 K zu erwärmen.
Rechne zum Vergleich aus, wie viel Wärmeenergie den 2 Litern Wasser zugeführt wird, um sie ebenfalls um 80 K zu erwärmen.
Vergleiche die Energiemenge, die Du zur Erwärmung des Wassers benötigst, mit den Energiemengen, die Du zur Erwärmung der drei Töpfe benötigst, und vergleiche auch die miteinander.
Es kommt heraus, dass man mit dem Kupferkern ein bißchen weniger Energie braucht als mit dem Alukern.
Müsste das dann nicht heißen, das Aluminium besser ist, da es weniger Energie benötigt, um die nötige Temperatur zu erreichen?
Auch der Edelstahl benötigt ja Energie, um die nötige Temperatur zu erreichen, und das ist jedenfalls mehr Energie als der Kern benötigt. Da die Gesamtmasse die gleiche sein soll (2500 g), haben wir beim leichteren Aluminiumkern entsprechend mehr Edelstahl (2166 g) und deshalb insgesamt mehr Energiebedarf als beim Kupferkern (1399 g).
Für kochen, braten usw möchte man, dass die Wärme schnell von der Kochplatte an das Kochgut gelangt. Vergleiche für die angegebenen Materialien die Wärmeleitfähigkeit.,… gute Wärmeleiter sind gut zum Kochen
für den 2 Teil musst du untersuchen, wieviel Energie in den Böden liegen bleibt, d.h. Gespeichert bleibt und nicht zur Erwärm7ng des Wassers zur Verfüg7ng steht. Es muss dann sowohl die Erwärm7ng des Wassers analog auch die Erwärm7ng des Bodens bezahlt werden.
da man nicht unbedingt die Erwärm7ng des Bodens bezahlen möchte, ist es wirtschaftlicher für das reine Wasserkochen entweder einen Tauchsieder oder einen Wasserkocher zu verwenden.
Bei mir kommt raus, das der Alukern 24kJ und der kupferkern 34kJ braucht, um Siedetemperatur von Wasser zu erreichen.