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Gefriert heißes Wasser oder kaltes Wasser schneller bei gleichen Verhältnissen?

Hallo, wie die Frage schon verrät würde ich gerne wissen wollen was genau kochend heißes Wasser am wärmsten hält. Also nehmen wir an, dass ein Experiment durchgeführten wird: kochendes Wasser wird in eine Tasse gegeben und die Schüler müssen einen Gegenstand darüber legen. Die Tasse, die am Ende am wärmsten ist gewinnt.

Danke schonmal im Voraus!

Nehmen wir an, dass durch einen Aluheizkörper mit den Maßen 1m × 0.6m Wasser der Temperatur 40°C fließt und die Umgebungstemperatur 22°C beträgt.

Wie kann ich nun die abgegebene Wärmeleistung an die Raumluft ungefähr ermitteln?

Kann mir jemand die 3 Arten der wärmeübertragung erklären?

Aufgabe 1: 10Liter Wasser von 4°C sollen auf 80°C erwärmt werden. Die Dichte von Wasser beträgt bei

4°C 1 g/cm^3, y = 2*10^-4 *1/°C

a) Welchen Rauminhalt nehmen 10Liter Wasser von 4°C bei 80°C ein?

geg.: 10L, ∆T = 76°C

ges.: V2

V2 = V1 + (1 + 2 * 10^-4 + 1/°C (∆T))

V2 = 10000cm³ + (1 + 2 * 10^-4 + 1/°C (76°C))

V2 = 10000cm³ + 1,0152 cm³

V2 = 10001,0152 cm³

b) Welche Wärmemenge wird zur Erwärmung von 10Liter Wasser von 4°C auf 80°C benötigt?

Q = c * m * ∆T

Q = 4,182 * 10000g * 76°C

Q = 3178,320 J

Aufgabe 2: Welche Wärmemenge benötigt man, um 200g Blei von 20°C zum Schmelzen zu bringen? Schmelztemperatur von Blei 327°C, spezifische Schmelzwärme 25,12 J/g Spezifische Wärmekapazität von Blei c = 0,130

Q = (m * q) + (m * c * ∆T)

Q = (200g * 25,12 J/g) + (200g + 0,130 * 307°C)

Q = 5024 + 7982

Q = 13006 J

A: Es werden 13006 J zum schmelzen von 200g Blei benötigt.

Aufgabe 3: Es werden 100g Glaskugeln von 20°C in 300g Wasser von 60°C geschüttet. Welche Teperatur stellt sich ein? cGlas = 0,754 J/g*K

Q1 = cGlas * m * ∆T

Q1 = 0754 * 100 * 20

Q1 = 1508

Q2 = cWasser * m * ∆T

Q2 = 4,182 * 300 * 60

Q2 = 75276

Qges. = Q1 + Q2

Qges. = 76948,8

∆T = Q / (c * m)

∆T = 76948,8 / (4,182 * 400)

∆T = 76948,8 / 1672,8

∆T = 46°C

A: Die Temperatur des Gemischs pendelt sich bei 46°C ein.

Aufgabe 4: Wieviel Gramm Eis von 0°C können geschmolzen und anschließend als Dampf von 100°C verwendet werden, wenn eine Wärmemenge von 60 212,4 J zur Verfügung steht?

Q1 = qschm * m

Q1 = 333,7 J/g * 1g

Q1 = 333,7 J

Q2 = c * m * ∆T

Q2 = 4,182 * 1g * 100°C

Q2 = 418,2 J

Q3 = qdampf * m

Q3 = 2257 J/g * 1g

Q3 = 2257 J

Qges = Q1 + Q2 + Q3

Qges = 3008,9 J ==> 1g

60212,4 J ==> xg

Qges = 60212,4 J / 3008,9 J = 20,01g = 20g

A: Es werden 20g Eis benötigt.

Aufgabe 5: Ein Zimmer von 12m^2 Grundfläche und 2,50m höhe wird um 20°C erwärmt. Wieviel Kubikmeter Luft entweichen aus dem Zimmer?

∆V = y * V1 ∆T

∆V = 3,66 * 10-³ * 1/K * 30 *20k

∆V = 2,196m³

A: Es entweicht dem Zimmer 2,196m³ Luft.

Aufgabe 6: Um welche Temperatur muss ein Messingstab, der bei 30°C genau ein Meter lang ist, erwärmt werden, damit er 1mm länger wird?

∆l = l1 * a * (v1 – v2)

∆l = l1av2 – l1av2

-l1av2 = -l1av1 - ∆l

V2 = l1av1 + ∆l / l1a

V2 = (1m * 18 * 10^-6 * 1/°C * 30 + 0,001m ) / 1m * 18 * 10^-6 * 1/°C

V2 = 0,00154m / 0,000018 m/°C

V2 = 85,56 °C

∆V = V2 -V1

∆V = 85,56°C – 30°C

∆V = 55.56°C

A: Der Stab muss um 55,56°C erhitzt werden damit er sich um 1mm ausdehnt.

Warme Luft steigt auf, weil

a. sich die einzelnen Heißluft-Moleküle schneller bewegen, als die kalten Moleküle und somit höher hinaufschießen können.

b. es für die einzelnen heißen Moleküle schwieriger ist, die dichte kühle Luft unter sich zu durchdringen, als die weniger dichte Luft über ihnen.

c. einzelne heiße Moleküle nicht zum Steigen neigen; nur große Gruppen heißer Moleküle neigen als Gruppe zum Steigen.

-> ich würde sagen a) wegen der schnelleren Bewegung

b) Wasser auf Meereshöhe siedet bei 100 °C. Sie steigen nun einen hohen Berg hinauf.

a. Das Wasser siedet bereits bei einer Temperatur unterhalb von 100 °C.

b. Das Wasser siedet bei einer höheren Temperatur als 100 °C.

c. Das Wasser siedet bei 100 °C – es ändert sich nichts.

Der Luftdruck ist oben geringer wäre meine Begründung.

Die Zeit läuft davon...

Aufgabe:

"In einem Glas befinden sich 0.5 Liter Wasser bei einer Temperatur von T2 = 20◦C. a) Wieviel Wärme muss dem Wasser entzogen werden, um es auf die Temperatur T1 = 5◦C abzukühlen?
Hinweis für flüßiges Wasser beträgt die spezifische Wärmekapazität c_Wasser = 4.2 Jg−1K−1 . Die Dichte beträgt ρWasser = 1.0 cm−3 .

(b) In das Wasserglas aus (a) bei der Temperatur T2 = 20◦C wird ein Eiswurfel der ¨ Temperatur T0 = −18◦C gegeben. Wie groß muss die Masse des Eiswurfels ¨ mEis (gemessen in g) sein, damit nach dem vollständigen Schmelzen die Temperatur des Wassers gerade T1 = 5◦C beträgt? (Gib den berechneten Wert gerundet auf drei signifikante Stellen an.)

Hinweis: Spezifische Wärmekapazität von Eis: cEis = 2.0 Jg−1K−1 . Schmelzwärme: ∆QS = 333.5 Jg−1 . Schmelztemperatur: TS = 0◦C."

Jensek81'scher Ansatz:
a) 0, 5l = 500 cm³ = 0, 5 dm³ = 0,5 * 10^-3 m
m*p* V = 1,0 g /cm³ * 0,5 * 10^-3 m³ = 500 g

Temperaturveränderung ∆ T = T2 - T1 = 20 Grad -- 5 Grad = 15 Grad

∆Q = cw * mw * ∆T = 5,2 J / g C * 500 g * 15 C = 31500 J

b) Zunächst wird das EIs von -18 Grad au f0 Graad erwämt. Dazu wird Wärme Q1 benötigt.

Q1 = m * c * ∆T = 2,0 J/kgK * 18 Grad = 36 kJ/kg
Dann wird Eis geschmolzen. Dazu Wärme Q2

Q2 = m * q = m * 335, Jg^-1
Um das geschmolzene Wasser auf 5 Grad zu erwärmen ist Q3 erforderlich.

Q3 = m * c * ∆T = m * 4,2 Jg^-1/K^^1 * 5 K = m * 21 kJ/Kg

Q = Q1 + Q2 + Q3

m * 36 kJ/kg + m * 333,5 kJ/Kg + m * 21 kJ/kg = 31500 J
m (36 kJ/Kg + 333,35 kj/kg + 21kJ/Kg) = 31500 J
m + 390,5 kJ/kg = 31500 J

=> m = 31500 J/ 390,5 kJ/g = 80,66 g

Der Eiswrüfel hat 80,66 g

Kann das sein? oder ist das Kakolores?

Mit freundlichen Grüßen.
Ach, jetzt hätt ich schon fast ausversehen meinen Klarnamen geschrieben.
Seht ihr, soweit kommt's noch. Hahaha
Also, nochmal:
Mit freundlichen Grüßen,
Jensek81

Hallo,

ich habe die folgende Aufgabe:

• Welche Wärmekapazität haben 1.5kg Wasser?
• mit 4182 J/Kg*K (spez. Wärmekapizität von Wasser)

Ich habe es schon versucht aber komme nicht auf die Lösung, kann mir jemand damit bitte helfen. Was mache ich falsch? :(

Das sind meine Berechnungen:

4182 J/Kg*K * 1.5kg = 6273 J/K

c = 6273 J/K

Jedoch ist das die Lösung:

c = 6.27J/K

Hey , hänge schon ne Stunde + dabei und komme auf komische Ergebnisse

Was ich denke ist, dass man Claudius Claperon verwenden muss, und dann eben auf die Temperatur umformen, hab für die molare verdampfungsenthalpie 40700J/mol genommen

Umgebungsdruck sind 962mbar und Umgebungstemperatur 20 Grad Celsius

Kann mir jemand helfen

?

Danke

!

Was findet ihr sinnvoller? Was würdet ihr eher benutzen wollen?

Aufgabe: Ein ideales Gas strömt mit dem Zustand 1 (p 1 = 15 bar, T1 = 450 K,) in eine horizontale Düse, in der das Gas reversibel adiabat auf den Umgebungsdruck p 2 = 1 bar entspannt wird.Die Strömungsgeschwindigkeit w1=0 am Eintritt der Düse kann vernachlässigt werden.

geg.: k=1,4
R=286,69 (J/KgK)

Mit welcher Ausströmgeschwindigkeit w2 in m/s verlässt das Gas die Düse?

Für T2 habe ich 207,58K ausgerechnet das ist auch richtig.

Richtiges Ergebniss: W2=22m/s

Folgende Formelsammlung habe ich gegeben:

So ich habe eine Isentrope ZÄ und ein offenes system angenommen.

q12=0 , weil isentrop

dann würde mein 1.hs doch lauten: wt12=h2-h1+0,5*W2^2.

Wenn Wt12=0 wäre könnte ich nach W2 umstellen und mein ergebnis wäre korrekt indem ich für h2-h1=cp(T2-T1) einsetze, aber meine Frage ist, ist Wt wirklich 0??

Ich könnte auch Wt12 über die Tabelle unten ausrechnen und h2-h1 genaus so, das würde dann aber bedeuten das Wt12=h2-h1 ist und ich somit folgendes hätte: 0=0,5*W2^2, was definitiv keinen Sinn ergibt. Aber ich muss doch eine Technische Arbeit haben oder nicht?

Fall: Ein Kupferdraht von 1m Länge wird auf 50°C erhitzt. Ein zweiter Kupferdraht von 1m Länge ist 3°C warm. Welcher Kupferdraht ist schwerer?

Ich verstehe nicht warum nicht beide gleich schwer sein sollen. Die Temperatur hat einen Einfluss auf die Dichte des Drahtes, aber doch nicht auf die Masse?

Angenommen ein See ist komplett zugefroren und hat eine Temperatur von - 50 °C.

Und man füllt unter dem See einen Raum mit 15 °C warmen Wasser bis das Wasser in Berührung mit dem Eis kommt.

Was passiert dann?

Der "See" ist ja dann nicht mehr komplett zugefroren. Müsste die Oberfläche vom See dann nicht wieder bei 0 Grad sein? Erst wenn ein See komplett zugefroren ist, kann die OF ja eine Temperatur von 0 Grad haben.

wie schreibt man eine Physik ha du in den ersten beiden Stunden und ich verstehe gar nichts. Es geht um dynamische Phänomene irgendwie die Formel dazu ist mal Delta V gleich F mal Delta T und ich verstehe nicht mal was das bedeuten soll was ich da rechnen soll. Kann mir das einer erklären richtig ausführlich und leicht.

Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,2 J/gK aber man könnte auch 4,2 J/g*°C schreiben. Aber warum? Kelvin ist ja nicht Grad Celcius? Dann müsste sich auch 4,2 ändern?

Hallo,

ich habe eine, finde Ich relativ undurchsichtige, Fragestellung bekommen und folgende Rechnung aufgestellt:

"Ein vom Sport sehr durstiger Sportler trinkt 1 Liter Wasser (1 kg), das mit Eiswürfeln auf 9°C gekühlt worden ist. Wie viel Gramm Honig muss dieser Sportler zu sich nehmen, damit sein Körper genau die Energiemenge aufnimmt, die er umwandelt, um das Wasser aufzuwärmen? 100 g Honig enthalten 1280 Kilojoule. Die Differenz zwischen der Wasser- und Körpertemperatur ist 28°C und die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist 4.186 kJ/(kg×K)"

Rechnung:

Q = c × m × ∆T

Q = 1.186 kJ/(kg×K) × 1 kg × 28K

Q = 117.208 kJ | ÷ 1280 kJ (100g Honig)

91,57 kJ | × 0,100g (Honig)

A: 9,16 kg Honig

Mir kommt das Ergebnis sehr groß vor, daher weiss ich nicht, ob ich nicht doch einen Fehler gemacht habe...

Kann dazu vielleicht jemand etwas sagen oder ggf. korrigieren?

Hallo , Ich befinde mich aktuell in der Prüfungsphase und Ich komme bei einer Aufgabe nicht weiter . Es wäre schön etwas Hilfe dafür zu bekommen .

Die Aufgabe : BeimDruck von 1 bar und unbekannter Temperatur besäße ein ideales Gas das Molare Volumen von 40 l/Mol

a: Wie hoch ist die Temperatur des Gases?

b :Wie hoch ist die mittlere kinetische Energie eines Entsprechenden Gasteilchens (bei reiner Translationsbewegung ?

c: Wie hoch wäre demnach die mittlere quadratische Geschwindigkeit ,falls es sich um Stickstoffmolekühle handelt ?

Danke für die Antworten ..

Hey ich habe tausendmal versucht diese Aufgabe zu lösen aber komme einfach nicht auf das Richtige Ergebnis. Was mache ich falsch oder was vergesse ich. PS ich habe erst die Energie von Marc ausgerechnet.

Hoffe jemand kann mir hilfreich sein

Lg

Ergebnisse soll 167,6 kilo Joule sein Laut den Lösungen

Da der Temperatur-Unterschied der sommerlichen Bodenerwärmung auf einem unbedeckten Acker und einem Acker mit Bewuchs/Gründüngung oder einem Wald durchaus 15-25°C betragen kann, spielt ja damit die Strahlungsleistung, mit der der Boden Wärmestrahlung »zurück in die Atmosphäre strahlt« durchaus eine Rolle.

Wenn ich von einer Bodentemperatur von 25°C (bedeckter Boden) bzw. 50°C (nackter Boden) ausgehe (was im Sommer durchaus der Fall sein kann), dann ergibt das nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz eine Strahlungsleistung von 465 bzw. 640 W/m2:

Das ist schon ein deutlicher Unterschied. Ich bin mir aber unsicher was das dann konkret heisst. Und nun ist die Erde ja kein schwarzer Körper. Also sind die genannten Zahlen nur Theorie, geben aber sicherlich eine Richtung an.

Aber liege ich Recht in der Aussage bzw. dem Verständnis dieses Überlegung, dass, je höher die Bodentemperatur, desto - in vierfacher Potenz zur Temperatur - höher ist die Strahlungsleistung, mit der Energie wieder zurück in die Atmosphäre gestrahlt wird? Und dass höhere Bodentemperaturen durch z.B. brach liegende Äcker zu »mehr Energie, die in der Atmosphäre zurück gestrahlt wird« führen?

Bin kein Physiker, sorry für unklare Formulierungen.

Danke für Erklärungen/Hinweise/Korrekturen.