Mi ennek a megoldása? Fizika házi feladat (sürgős segítség kéne)

T a közös

C1 az első fajhő

C2 a második fajhő

m1 az első tömeg

m2 második tömeg

T1 első hőm.

T2 második hőm.

C1*m1*(T-T1)=C2*m2*(T2-T) ből adódik átrendezéssel:

T=( C1*m1*T1 + C2*m2*T2 ) / ( C1*m1 + C2*m2).

Nem jó az előző megoldás! Jég a kiindulás, a végén bizonyára valahány fokos víz lesz. Vagyis ezek történek:

A jég -15 fokról felmelegszik 0 fokra: ennek az energiának a számolásához kell a jég fajhője (meg tömege, és hogy 15 fokot melegszik)

Aztán a jég felolvad, 0 fokos jégből 0 fokos víz lesz. Ehhez az energiához kell az olvadáshő (meg a jég tömege).

Aztán a 0 fokos víz felmelegszik a közös hőmérsékletre. Ehhez az energiához kell a víz fajhője (meg tömege (mármint a korábbi jég tömege), és hogy T fokot melegszik, ha T a közös hőmérséklet).

Közben mindehhez az energiát a meleg víz adja, ami lehűl a közös hőmérsékletre. Ehhez az energiaváltozás számoláshoz szintén a víz fajhője kell (meg a tömege, és hogy 71-T fokot hűl).

Ezeknek az energiáknak az eredője 0. A meleg víz pont annyit ad le, mint amennyit a jég (majd hideg víz) felvesz.

Melegedéshez szükséges energia: Q = c*m*ΔT (c a fajhő)

(hűlés is ugyanez, csak persze negatív)

Olvadáshoz szükséges energia: Q = L*m (L az olvadáshő)

Ezzel a segítséggel már meg tudod oldani? Ha nem, szólj.

T a közös

C1 = 4200 [?] (víz fajhő)

C2 = 2100 [?] (jég fajhő)

L = 334 [?] (olvadáshő)

T1 = 71°C (víz hőfoka)

T2 = -15°C (jég hőfoka)

m1 = 0,89 kg (víz mennyisége)

m2 = 0,36 kg (jég mennyisége)

Feltételezzük, hogy az összes jég elolvad, vagyis a T közös nagyobb lesz mint 0°C:

Bal oldalon: a forró víz ennyi energiát veszít

Jobb oldalon: a jég fölmelegszik 0°C-ra + elolvad + fölmelegszik 0°C-ról T fokra – a bal oldali energia erre megy el

C1*m1*(T1-T) = C2*m2*T2 + L + C1*m2*T

[?] – a mértékegységek ismeretlenek, de a számítás szempontjából nem is fontosak, ha mind a három esetben ugyanazok

Kimaradt az "m2"

C1*m1*(T1-T) = C2*m2*T2 + L*m2 + C1*m2*T

Az előzőben kimaradt a „T2“ előtt a „-“ jel (ez azért kell, mert nem T2-re melegszik fel, hanem T2-ről nullára)

C1*m1*(T1-T) = C2*m2*(- T2) + L*m2 + C1*m2*T

C1*m1*T1 - C1*m1*T = -C2*m2*T2 + L*m2 + C1*m2*T

C1*m1*T1 + C2*m2*T2 - L*m2 = C1*m2*T + C1*m1*T

T = (C1*m1*T1 + C2*m2*T2 - L*m2)/( C1*m2 + C1*m1)

T = (4200*0,89*71 + 2100*0,36*(-15) - 334*0,36)/(4200*0,36 + 4200*0,89)

T = (265398 – 11340 – 120,24)/(1512 + 3738)

T = 253937,76/5250 = 48,37 °C

Írd meg, hogy neked mi jött ki.

Nem jók ezek a megoldások, valahol hiba van benne. Az én módszerem:

viz hőmérséklete: tv=71°C

jég hőmérséklete: tj=-15°C

jég tömege: mj=0,63 kg

viz tömege: mv=0,89 kg

közös hőmérséklet:tk=?

---------------

Q(föl)=Q(le)

cj*mj*dtj+Lo*mj+cv*mj*tk=cv*mv(tv-tk)

cj*mj*dtj+Lo*mj-cv*mv*tv=-tk(cv*mj+cv*mv)

Ahol: dtj=15°C

Ebből:

tk= (cv*mv*tv-Lo*mj-cj*mj*dtj)/(cv(mj+mv))

tk=(4200*0,89*71-334000*0,63-2100*0,63*15)/(4200*(0,63+0,89))

Innen:

tk=5,50 °C

----------

---------

---------

Egyébként 48°C alapból nem lehet, képzeljük el a következőt.

a 71 fokos vízre öntsünk 25 fokos vizet, a tömegük legyen megegyező. Ekkor a közös hőmérséklet a 71 és 25 átlaga: 48°C.

Mivel a második tömeg kisebb (0,63), ezért abból kb 15-20 fokos kéne. Tehát a 48 °C végleg kizárva.