Wasser mit wasserdampf erwärmen?
Hallo, ich sitze schon eine ganze Weile an einer Physikaufgabe, weiß aber nicht wie ich sie lösen soll.
Die Aufgabe lautet:
0,18kg Leitungswasser der Temperatur 15°C befindet sich in einer 200 ml fassenden Tasse und wird durch Einleiten von 100°C heißem Wasserdampf bis auf Siedetemperatur erhitzt.
Wird die Tasse voll? Wenn nicht, wieviel fehlt? Wenn ja, wieviel Wasser läuft über?
Ich hoffe jemand kann mir helfen, danke im voraus!!
2 Antworten
Zuerst berechnen wir die Wärme, die zum Erhitzen des Wassers erforderlich ist:
Q = m * c * ∆T
= 0,18 kg * 4,19 kJ/kgK * 85 K = 64,1 kJ
Nun berechnen wir, wieviel Dampf kondensieren muss, um diese Wärme abzugeben. Die Verdampfungswärme Qv beträgt:
Qv = qv * m
m = Qv / qv
mit der spezifischen Verdampfungswärme von 2260 kJ/kg ergibt sich:
m = 64,1 kJ / 2260 kJ/kg = 0,028 kg = 28 ml
An freiem Platz in der Tasse gibt es:
200 ml - 180 ml = 20 ml
Ergebnis: Es laufen 8 ml Wasser über.
Energiemenge berechnen, die zum Erwärmen der 0,18 kg Wasser von 15°C auf 100° C benötigt wird. Mit Hilfe der Kondensationswärme von Wasser die nötige Dampfmenge berechnen. Die beim Kondensieren dieser Dampfmenge entstandene Flüssigkeitsmenge zu 0,18kg addieren.
Beim Kondensieren werden 2257 kJ pro Kilogram frei
2257 kJ/kg * x = Energie zum Erwärmen der 0,18 kg auf 100°C
Wie berechne ich die Dampfmenge? Könntest du mir die Formel geben?