Komme bei Physikaufgabe nicht weiter bitte helfen?
Hallo die Aufgabe lautet:
Zu 300 cm Orangensaft von 30C° gibt man 50g Eis von 0°C.
Ich soll die theoretische Endtemperatur des Safts wenn er abgekühlt ist ausrechnen.
Die Werte des Safts sind r=4,2 kJ/kg
Danke!
2 Antworten
Also mit den Einheiten gibt es wohl Probleme:
Die Einheit des Volumens ist cm³, die Einheit der spezifischen Wärmekapazität ist kJ/(kg*K) oder J/(g*K).
Ich nehme an, dass 300 cm³ Saft gemeint sind und seine Dichte 1 g/cm³ ist.
Die spezifische Wärmekapazität von Saft und Wasser ist 4,2 J/(g*K).
Die Schmelzwärme von Eis ist 335 J/g
T ist die Temperatur, die sich einstellt. Da das Eis erst geschmolzen werden muss, ist die Energiebilanz
50 g * 335 J/g + 50 g * 4,2 J/g * (T - 0°C) = 300 g * 4,2 J/g * (30 °C - T)
Daraus kann man T ausrechnen.
Die linke Seite der Gleichung beschreibt das Schmelzen des Eises + Erwärmung von 0°C auf T.
Die rechte Seite beschreibt das Abkühlen des Saftes von 30 °C auf T.
Du verwendet den Energiesatz: Summe der Energien = 0.
Welche Größen sind beteiligt?
- Schmelzenergie des Eises
- Spezi Wärme des Saftes
- Spezi Wärme des Wassers (geschmolzenes Eis)
Dann die Energie Bilanz: Schmelzenergie Eis + Energie zur Erwärmung des gesmolzenen Eises auf Mischungstemperatur + Energie zur Abkühlung des Saftes auf Mischungstemperatur = 0.
Gleichungen hinschreiben und nach der Mischungstemperatur auflösen . . das wars. Ist nicht kompliziert . . sauber hinschreiben und dann klappt das.