Wie viel thermische Energie hat der Eiswürfel dem Getränk entzogen?
Ein Eiswürfel (m=20g) wird in ein Getränk gegeben. Seine Anfangstemperatur betrug -10 Grad. Nach dem schmelzen beträgt die Mischungstemperatur +10 Grad. Wie viel thermische Energie hat der EIswürfel dem Getränk entzogen?
Die spezifische Wärmekapazität von Eis beträgt 2.1J/(g*k)
Mich interessiert der Lösungsweg, also wie ihr das gerechnet habt
thanks <3
4 Antworten
Für die thermische Energie gilt folgender Zusammenhang:
Dies ist bei gleichem Aggregatzustand anzuwenden. m ist dabei die Masse, c die spezifische Wärmekapazität und dT der Temperaturunterschied.
Für den Übergang vom festen zum flüssigen Aggregatzustand gilt:
Wieder ist m die Masse, C ist die Schmelzwärme.
Für den hier beschriebenen Fall muss man drei Terme für die Wärmeenergie betrachten: Erwärmung des Eises um 10 K, Phasenübergang bei 0°C und Erwärmung des Wassers (nur die 20g) um 10 K.
Nach dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik ist dies gerade die Energie, welche dem vorherigen Getränk entzogen wurde, bloß mit anderem Vorzeichen.
Es gilt der Energieerhaltungssatz, was die wesentlichste Aussage des 1. HS der TD ist. Die Energie, die das Eis aufnimmt, muss es aus dem Getränk beziehen, vorausgesetzt, man kann das System Eis+Getränk als abgeschlossen betrachten. Die Energie des Getränks wird also um den Wert kleiner, um den die Energie des ehemaligen Eiswürfels größer wird.
Meines Wissens müsste auch noch latente Energie für den Übergang von Feststoff zu Flüssigkeit einberechnet werden.
Lösungsvorschlag:
LG H.
k = 20 weil -10 bis 10 = 20 Grad
2.1J / 20 * 20
= 2,1 Joule
kannst du mir bitte den letzten satz erklären? das habe ich noch nicht verstanden