Physik

Probleme mit der Kalorimetrie


Hitze

(1) Ein Stück Material schmelzen w von 1 kg muss auf 1000 ° C erhitzt werden Als Umgebungstemperatur werden im Moment 20 ° C und die spezifische Wärme von w = 4,3 J /kg. ° C, wie viel Wärme braucht es, um den Riegel zu schmelzen?

(2) Ein 10 cm³ Eisenblock wird von 300ºC auf 0ºC abgekühlt. Wie viele Kalorien verliert der Block an die Umwelt?

Daten: Eisendichte = 7,85 g / cm³ und spezifische Wärme von Eisen = 0,11 cal / g. ° C

Der erste Schritt besteht darin, die Masse des Blocks unter Kenntnis seiner Dichte und seines Volumens herauszufinden (es ist wichtig, die Einheiten jeder Menge genau zu beachten).

Wenn wir die Masse kennen, können wir die Menge an Körperwärme berechnen:

Da Q <0 ist, erfolgt die Wärmeübertragung in Blockrichtung an die Umgebung (gibt Wärme ab).

(3) Wie viel Wärme wird absorbiert, so dass 1 l gefrorenes Wasser bei -20 ° C verdampft und eine Temperatur von 130 ° C erreicht.

Daten:

Schmelzwärme des latenten Wassers: L = 80cal / g

Latente Wärme der Wasserverdampfung: L = 540cal / g

Spezifische Eiswärme: c = 0,5cal / g ° C

Spezifische Wasserwärme: c = 1cal / g ° C

Spezifische Wärme von Wasser: c = 0,48cal / g ° C

Wasserdichte: d: 1 g / cm³

1 l = 1 dm³ = 1000 cm³

m = d.V.

m = 1000 g

Wärmeaustausch

(1) Ein Block unbekannten Materials mit einer Masse von 1 kg hat eine Temperatur von 80 ° C, wenn er gegen einen anderen Block desselben Materials mit einer Masse von 500 g und bei Raumtemperatur (20 ° C) berührt wird. Welche Temperatur erreichen die beiden im Kontakt? Angenommen, die Blöcke befinden sich auf einem Kalorimeter.

(2) In einer Küche kocht ein Wasserkocher mit 1 l Wasser. Um dies zu stoppen, werden 500 ml Wasser bei 10 ° C zugegeben. Was ist die Systemgleichgewichtstemperatur?

Jede Menge kochendes Wasser hat eine Temperatur von 100 ° C. Wenn die Temperatur höher ist, gibt es kein flüssiges Wasser, sondern nur Dampf.


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