Stoff erwärmen?
Ein Stoff habe im festen Zustand die Wärmekapazität cfest = 6 kJ/(kg*K) und im flüssigen Zustand cflüssig = 3.6 kJ/(kg*K). Der Schmelzpunkt liege bei TSchmelz = 45 °C, der Siedepunk bei TSiede = 130 °C. Die Schmelzwärme betrage 1250 kJ/kg und die Verdampfungswärme bei 2345 kJ/kg. Welche Gesamtenergie muss aufgebracht werden, um 1.5 kg des Stoffes vollständig zu verdampfen, wenn er von 20°C aus erwärmt wird?
Joa, wie komme ich darauf? Was ist die Lösung?
2 Antworten
Zuerst muss der Stoff von 20°C auf 45 °C erwärmt werden:
Q1 = m * c * ∆T = 1,5 kg * 6 kJ/(kg*K) * 20 K = 180 kJ
Nun wird der Stoff geschmolzen:
Q2 = q * m = 1250 kJ/kg * 1,5 kg = 1875 kJ
Jetzt wird der flüssige Stoff auf die Siedetemperatur erwärmt:
Q3 = m * c * ∆T = 1,5 kg * 3.6 kJ/(kg*K) * 85 K = 459 kJ
Und zuletzt wird der Stoff verdampft:
Q4 = q * m = 2345 kJ/kg * 1,5 kg = 3517,5 kJ
Erforderliche Gesamtenergie Qges:
Qges = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 6031,5 kJ
Berechnung der Gesamtenergie:
1,5*(45-20)*6 + 1,5*1250 + 1,5* (130-45)* 3,6 + 1,5*2345
Zur Übung bitte Einheiten einsetzen