Thermische Energie (Physik Aufgaben Hilfe)?

Hallo ich war die letzte Physik Stunde krank jetzt schickt mir jemand ein Blatt von einem neuem Thema und meinte morgen kommt ein Test..

könnte mir jemand bei diesem AB die ersten beiden Aufgaben mal machen und erklären wie das geht ob es eine Formel dazu gibt oder sonst was danke

Answer 1

[braverbruno]

Es geht um die Wärmekapazität C. Diese gibt an wieviel Wärme Q einem Körper zugeführt werden müssen, um dessen Temperatur um einen bestimmten Wert zu erhöhen.

$C=\frac{ΔQ}{ΔT}$

Wenn man einem Glas mit 2l Wasser eine bestimmte Wärme zuführt, wird man natürlich eine größere Temperaturerhöhung feststellen, als wenn man die selbe Wärme auf ein Glas mit 10l überträgt.

Daher gibt man für Materialien die spezifische Wärmekapazität c an. Diese gibt an, wieviel Joule Wärme Q einem Körper pro kg zugeführt werden müssen, um eine bestimmte Temperaturerhöhung zu bewirken

$c=\frac{ΔQ}{m\cdotΔT}$

Die spezifische Wärmekapazität von flüssigem Wasser bei Standardbedingungen beträgt

$c_{H_2O\ -fl.}=4.2\cdot\frac{kJ}{kg\cdot T}$ Das bedeutet, dass man einem Kilo Wasser 4200 Joule Wärme zuführen muss, um es um 1K zu erwärmen.

In Aufgabe a) ist nun gefragt um welchen Wert sich die Temperatur erhöht, wenn man 1.5l Wasser um 15000J erwärmt. Dazu stellt man die die Formel oben nach der Temperaturdifferenz um.

$c=\frac{ΔQ}{m\cdotΔT}$

$ΔT=\frac{ΔQ}{m\cdot c}$

Da wir wissen, dass es sich um 1.5l Wasser handelt, wissen wir auch den Wert der Masse des Wassers. Die Dichte von Wasser beträgt bei diesen Bedingungen etwa

$ρ=1\cdot\frac{kg}{l}$

1.5l Wasser besitzt also eine Masse von etwa 1.5kg

Jetzt setzt du alle Werte ein und errechnest die sich ergebende Temperaturdifferenz.

$ΔT=\frac{15000J}{1.5kg\cdot4200\cdot\frac{J}{kg\cdot T}}=?$

Answer 2

[Pokwo]

Guten Abend,

die Formel die du dafür benötigst ist folgende:

deltaQ= m*c*deltaT

deltaQ: Veränderung der Wärme -> zugeführte Wärme

m: Masse

c: spezifische Wärmekapazität des Stoffes

deltaT: Veränderung der Temperatur

Bis auf das c sollte glaube ich alles selbsterklärend sein. Das c ist wie gesagt die spezifische Wärmekapazität. Diese ist eine Stoffkonstante. Sie gibt an, wie viel Energie ein Stoff abgeben bzw. aufnehmen muss, damit 1kg des Stoffes sich um 1°C erwärmt bzw. abkühlt. Bei Wasser beträgt sie: 4190 J/(kg*K). Ein gutes Kühlmittel hat z.B. eine sehr hohe Wärmekapazität. Wasser hat dabei tatsächlich eine sehr sehr hohe. Das ist der Grund warum Atomkraftwerke mit Wasser gekühlt werden, oder warum eine Wasserkühlung beim PC viel effektiver ist.