Thermodynamik Aufgabe: Wärmekapazität Mischungstemperatur

Physikfreund · Gast

Hallo zusammen, ich komme mom bei einer Aufgabe nicht so recht weiter:

Ein wärmeisolierter Topf enthält 100g Wasser der Temp1=16C. Nach Zugabe von 50g Wasser der Temp2=82,5C stellt sich eine Mischungstemperatur von Vm=36,8C ein.
a) Wie groß ist die Wärmekapazität Ct des leeren Topfes?
b) Welchge Mischungstemp. entsteht wenn statt des heißen wassers 10g eis zugegeben wird?
c) Wie viel g Wasserdampf von 100C müssen eingeleitet werden damit eine mischungstemp von 30C entsteht?

Lösungsansatz:
a)

wobei Ta= Temp. bei abkühlen d Wassers ist und Tb= Temp bei der erwärmung ist.

b)k.A da fehlt mir i wie deltaT?

c) Über die Riemannsche Mischungsregel?

Es wäre wirklich sehr nett wenn mir jmd helfen könnte. dankeschön!
Schönen Tag noch
Thumbs up!

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

zu a) :
- mir ist etwas unklar was der von dir benutzte parameter "b" in deinem loesungsvorschlag sein soll

- mein leosungsansatz.

zunaechst wuerde ich mir berechnen, welche "ideale" mischtemperatur man zu erwarten haette , wenn an den topf keinerlei waerme abzugeben gewesen waere:

diese mischtemperatur ist um ein

hoeher als die tatsaechliche temperatur, da die damit verbundene waermemenge in die erwaermung des topfes geflossen ist:

ueber die waermekapazitaet des wassers kann ich die damit verbundenen waermemenge berechnen:

diese waermemenge ist aber just in die erwaermuing des topfes von

auf

geflossen, sodass ich setzen kann:

... und wenn ich diese ganzen terme zusammenfummel und nach

aufloese, komme ich zu einem geschlossenen loesungsausdruck (der sich von deinem irgendwie strukturell unterscheidet, wenn ichs grad recht sehe)
aber ich denke den rest schaffst du alleine, oder?

zu b): hier fehlt die angabe der initial-temperatur des eises
die idee an der aufgabenstellung scheint es zu sein, die schmelzenthalpie des eises sowie dessen initiales erwaermen auf schmelztemperatur mit zu beruecksichtigen, und dann unter benutzung des

und der uebrigen genannten daten dann die mischtemperatur zu berechnen
aber, wie gesagt: ohne angabe einer eistemperatur ist die aufgabe nicht loesbar.

zu c) strukturell aehnlich wie b) zu loesen, nur dass du die kondensationsenthalpie des wassers ("aus wasserdampf") mit einbeziehen musst (statt wie in b die schmelzenthalpie) .
ansatz:

die dem topf, dem "altwasser" zugefuehrte warememenge zum erreichen von

(ich nenne die "

") ist gleich derjenigen waermemenge , welcher der dampf beim kondensieren und spaeteren abkuehlen des bei 100°C entstehenden wassers auf

bereitstellte ("

")

setzen, den ausdruck nach

aufloesen, werte einsetzen, ausrechnen, fertig

gruss

ingo