Wärmekapazität eines trinkbechers?
In einem isolierten Trinkbecher befinden sich 200g Wasser von t1=20 Grad Celsius. Es werden 140 mL Wasser von t2= 80 Grad Celsius dazugeschüttet. Es stellt sich eine Mischtemperatur von 42 Grad Celsius ein. Welche Wäremkapazität hat dieser Becher?
Meines Erachtens geht es über C=Q/M*1/DeltaT
Delta T wären ja 60 Grad Celsius, die Masse 0,2 kg. Was ist nun allerdings mein Q?
2 Antworten
Die zugefügte Energiemenge ist im Idealfall genauso groß wie die abgegebene Energiemenge. Die Energiemenge die fehlt, ist in den Becher gegangen!
Ein Teil des Wassers kühlt sich ab, weil sich der andere erwärmt. Wenn Du beide ausgetauschten Energiemengen vergleichst, stellt man fest, dass etwas Energie fehlt!
Das es sich nur um Wasser handelt, spielt der ganze Mischungsvorgang für die Wärmekapazität überhaupt keine Rolle. Die Mischtemperatur berechnet man über die Richmannsche Mischungsregel und da fällt c sowieos raus, wenn beide Anteile aus derselben Flüssigkeit bestehen.
Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt
c = 4,2 kJ/(kg * K)
Und die absolute Wärmekapazität beträgt:
C = c * m = 4,2 kJ/(kg * K) * 0,34 kg = 1,428 kJ/K
inwiefern?