Physik Hausaufgabe Eis Masse erwärmen?
Hallo zusammen,
ich mache gerade meine Physik Hausaufgabe und verstehe wirklich nichts. Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand helfen könnte.
Die Masse an Eis (in kg), die sich durch Zufuhr einer Wärmemenge von 2,4 MJ von anfänglich -10 °C auf 10 °C erwärmt.
Danke im Vorraus.
viele Grüße
2 Antworten
Du brauchst zunächst die folgenden 3 Konstanten zu Wasser kennen: Wärmekapazität im flüssigen (c_E) und im festen Zustand (c_W), sowie die Schmelzwärme (Q_s).
Die Gesamte Wärme, die dem System hinzugefügt werden soll, ist Q = 2,4MJ
Die benötigte Wärme, um eine feste Wassermenge m von -10°C auf 0°C zu erwärmen:
Für die gleiche Masse von flüssigem Wasser von 0°C auf 10°C:
Und dabei muss dazwischen beim Schmelzpunkt von Wasser (0°C) ein Schmelzvorgang verlaufen:
Und diese 3 Vorgänge sollen durch genau die Wärmeenergie Q=2,4MJ abgedeckt werden:
und verstehe wirklich nichts.
Hast du dir denn mal vor deinem geistigen Auge verdeutlicht, was da gemacht wird? Ohne das wird dir nie ein Ansatz einfallen.
Du hast eine bestimmte Masse m an Eis, das - 10°C hat. Das wird nur erwrmt auf 0°C. Dann schmilzt das Eis zu Wasser und das Wasser wird anschließend auf + 10°C erwärmt. Nun sollst du ausrechnen, wie groß die Masse m sein muss, dass dieser Prozess genau 2,4 MJ an Wärme verbraucht.
Dieser Prozess besteht aus 3 Teilprozessen:
1) Erwärmen des Eises
2) Schmelzen des Eises
3) Erwärmen des Wassers.
Die Formeln dafür müsstest du kennen. Da setzt die gegeben Werte ein und behälst m als Unbekannte bei.
Anschließend addierst du die Q aus den 3 Formeln und die müssen zusammen 2,4 MJ ergeben. Das löst du dann nach m auf.
Erwärmung:
Q = m * c * ΔT
wobei c die sepzifische Wärmekapazität ist. Die musst du nachschlagen. Die ist für Eis und Wasser unterschiedlich.
Schmelzen:
Q = m * q
wobei q die spezifische Schmelzwärme ist.
Hallo, leider kenne ich die Formeln nicht. Kannst du mir einen Tipp geben?