Ist jemand gut in Physik? Hab eine Frage zum Thema Wärmeenergie?

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1 Antwort

Die erste Frage kann ich dir nicht beantworten, die zweite schon.

Man braucht für die Mischung von Flüssigkeiten die Richmannschen Mischungsregel

Allgemein lautet die für die Mischungstemperatur Tm:
Tm = (m1 * c1 * T1 + m2 * c2 * T2) / (m1 * c1 + m2 * c2)

c ist die spezifische Wärmekapazität. Da dir Wasser mit Wasser mischen ist c1 = c2 und wir können es rauskürzen.

Für die Mischung gleichartiger Sroffe gilt dann:
Tm = (m1 * T1 + m2 *  T2) / (m1  + m2)

Grundsätzlich arbeitet man in der Thermodynamik mit der absoluten Tempertatur T in Kelvin, sonst klappen diverse Formeln nicht.
T1 = 30°C = 303 K
T2 = 0°C = 273 K
Tm = 10°C = 283 K 

Nun muss man
Tm = (m1 * T1 + m2 *  T2) / (m1  + m2)
nach m2 auflösen und die Temperaturwerte einsetzen.

Tm * (m1  + m2) = (m1 * T1 + m2 *  T2)

Tm * m2 - m2 * T2 = m1 * T1 - m1 * Tm
m2 (Tm - T2) = m1 (T1 - Tm)

m2 = m1 * (T1 - Tm) / (Tm - T2)

m2 = m1 * 20 K / 10 K = 2 * m1

Ergebnis: man muss doppelt so viel Wasser mit 0°C dazugeben, wie schon mit 30°C drin ist.

In diesem Fall kann man auf die Umrechnung in K verzichten. Wenn man in °C rechnet, klappt's auch.

Ansonsten ist der Hinweis aber richtig!

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@Coach77

Bei Differenzen ist es egal, weil da per Definition 1°C = 1 K ist. Die internationalen Konferenz für Maße und Gewichte hat in den 1960er Jahren allerdings allgemeinverbindlich dies verboten. Danach dürfen Differenzen im Sinne der reinen Lehre ausschließlich in Kelvin angegeben werden. Es hält sich bloß keiner dran.

Anders siehts bei absoluten Temperaturangaben aus, die je nach Skala unterschiedliche Nullpunkte haben. Da muss man Kelvin in die Formeln einsetzen, sonst gehts schief.

Finde es aber gut, sich gleich von Anfang an an die Kelvin zu gewöhnen.

Ich hätte gleich im Kopf gerechnet und gesehen, dass die Temperaturdifferenz im Verhältnis 1:2 steht. Entsprechend muss auch das Massenverhältnis sein, bloß umgekehrt.

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