Physik: Wie viel Eis kann man mit Blei schmelzen?

 - (Mathematik, Physik, Wasser)

3 Antworten

Wärmeabgabe des Bleis Qb:
Qb = m * Δhs + m * c * ΔT = 30 kg * 26,5 kJ/kg + 30 kg * 0,13 kJ/kg*K * 430 K
= 795 kJ + 1677 kJ = 2472 kJ

Wärmeaufnahme durch das Wasser Qw:
Qw = m * Δhs + m * c * ΔT = 2472 kJ
m (Δhs + c * ΔT) = 2472 kJ
m = 2472 kJ / (335 kJ/kg + 4,187 kJ/kg*K * 20 K) = 2472 kJ / 419 kj/kg) = 5,9 kg

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Habe Thermodynamik im Hauptfach studiert.

Vielen lieben Dank!

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Es fehlt die Angabe der Schmelztemperatur von Blei. Bei Unterschreitung der Schmelztemperatur ist das Blei fest. Es war aber nur nach der Menge des flüssigen Bleis gefragt.

Interessant. Das bezog sich wahrscheinlich ausschließlich auf den Anfangszustand des Bleis. Mit der Annahme, dass alle Werte unabhängig von Temperatur und Aggregatzustand sind sowie dass am Ende das gesamte Blei fest und das gesamte Wasser flüssig vorliegt sollte das lösbar sein.

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Es wird nur gesagt, dass das Blei am Anfang flüssig ist. Es wird nicht gesagt, dass es flüssig bleibt. Stattdessen ist sogar die Schmelzenthalpie angegeben. Bei welcher Temoperatur die frei wird, spielt keine Rolle.

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@Hamburger02

Wenn es so wäre, wie du sagst, hätte der Hinweis flüssiges Blei keine Bedeutung und die Angabe der Anfangstemperatur hätte ausgereicht.

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@Xapoklakk

Doch, weil wenn das Blei erst flüssig und dann fest ist, wird die Schmelzenthalpie frei zum Auftauen des Eises. Ohne Angabe, dass das Bllei schon flüssig ist, wäre das eine üble Falle gewesen, denn dann hätte man da aufgrund der Temperatur selber drauf kommen müssen.

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@Hamburger02

Man lernt auf jeder höheren Schule, dass Blei schon bei ziemlich niedrigen Temperaturen schmilzt und bei 450°C auf jeden Fall flüssig sein muss. Was sind das heute für armselige Gymnasiasten und Studenten, wenn das Voraussetzen von Grundkenntnissen für eine üble Falle gehalten wird.

Ich möchte allerdings nicht ausschließen, dass sogar die Lehrkraft, welche diese Aufgabe stellte (und vielleicht sogar Thermodynamik im Hauptfach studiert hat), nicht gemerkt hat, welche Bedeutung das Wort "flüssig" in dieser Aufgabe hat.

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@Xapoklakk

Nun ja, du kannst ja beliebig lange und trotzig an der Fragestellung rumnörgeln, aber Tatsache ist, dass du von diesem Standpunkt aus nicht in der Lage warst, die Aufgabe zu lösen.

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Die Summe der inneren Energie beider Teilsysteme bleibt erhalten

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Selbsternannter Community-Experte für Mathematik und Physik

Kannst du mir das etwas genauer erklären?

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