Physikaufgabe sorgt für Probleme, kann wer helfen?
Hallo, ich bin vor einer Physikaufgabe, die ich nicht lösen kann, kann mir bitte jemand helfen?
Ich bin fast sicher, dass ich die Formel der Wärmeenergie (Q = c * m * [delta]T) benutzen muss...
Sie wollen auf Ihrem Herd Nudeln kochen. Dazu werden zunachst 1,5 l Wasser zum Sieden gebracht.
1. In das kochende Wasser geben Sie 150 g Nudeln (20 C Zimmertemperatur). Das Wasser
hort auf zu kochen. Welche Mischtemperatur stellt sich ein?
Wasser hat eine Warmekapazitat von 4,2 J (g K)^(-1), Nudeln eine von 1,8 J (g K)^(-1).
Wasser hat eine Dichte von 1 g/cm3.
2. Das Ceranfeld, auf dem die Nudeln gekocht werden, hat eine Leistung von 1200W und
einen Wirkungsgrad von 80%. Wie lange dauert es, bis das Wasser mit den Nudeln
wieder kocht?
2 Antworten
Ich bin fast sicher, dass ich die Formel der Wärmeenergie (Q = c * m * [delta]T) benutzen muss...
Ja, das stimmt! Wobei hier vielleicht die Formel für die innere Energie E=c*m*T noch besser passt. Tipp: Berechne die innere Energie von Wasser bei Siedetemperatur + Nudeln bei Zimmertemperatur und setze sie gleich mit der inneren Energie von beiden bei der unbekannten Mischtemperatur.
Das sind die spezifischen Wärmekapazitäten. Man stellt nämlich fest, dass unterschiedliche Materialien für ein Erwärmung um 1°C unterschiedlich viel Energie brauchen. Wasser braucht zum Beispiel recht viel Energie, Metalle recht wenig. Die c's sind sozusagen Umrechnungsfaktoren von Temperatur auf Energie.
Gut, dass es dir aufgefallen ist! Da war ich wohl zu unaufmerksam: Richtig sollte es heißen:
c(h2O) * m(h2O) * T (h2O) + c(Nudeln) * m(Nudeln) * T (Nudeln)
= [c(h2O) * m(h2O) + c(Nudeln) * m(Nudeln)] * T(gesamt)
Jedes c geht also mit der entsprechenden Masse, nur die Temperatur ist beiden gemeinsam.
Aufgenommene Wärmemenge (von den Nudeln) = abegebene Wärmemenge (vom kochenden Wasser). Für beides kannst Du eine Gleichung aufstellen, von der Mischungstemperatur Tm ausgehend.
Dabei ist Tm die einzige unbekannte, Du kannst die Gleichung lösen.
> In das kochende Wasser geben Sie 150 g Nudeln
Genau genommen ist die Aufgabe so nicht lösbar, schließlich steht der Topf mit dem Wasser noch immer auf der heißen Platte und bekommt Energie zugeführt.
Ok, danke. Aber irgendwie hakt es dennoch :/
Das Wasser bekommt also, obwohl es wärmer ist, dennoch Energie von den Nudeln?
Wie kommst Du auf die Idee? Wo ich doch extra schrub: abgegebene Wärmemenge (vom kochenden Wasser)
Das Wasser gibt ab, die Nudel nimmt auf, die Wärmemenge ist in beiden Fällen gleich.
ups, sorry, habe mich verlesen.
Ist die Formel, die ich bei PhotonX geschrieben habe nun die richtige?
Falls Du die derzeit letzte meinst, die mit den 22,5 sek.: Ja, die sieht glaubwürdig aus.
Allerdings hast Du in der ersten Zeile etwas mit den Einheiten geschlampt.
Ja, einmal die 22,5 sek und dann vorher die 96,71 Grad Celsius.
Und ja, ich habe keine Lust gehabt, noch mal alle Einheiten aufzuschreiben... :)
Also
E(h2O) + E (Nudeln) = E (Gesamt)
Sprich: c(h2O) * m(h2O) * T (h2O) + c(Nudeln) * m(Nudeln) * T (Nudeln)
= c(gesamt) + m(gesamt) + T(gesamt)
Diese Formel dann nach T(gesamt) auflösen und man hat die Lösung?