Hoe bereken je de eindtemperatuur?

Neem aan dat je moet uitrekenen wat de hoogst behaalde temperatuur van het water zal zijn?

Zolang het water niet verdampt zal het zoiets worden;

3kg * 600C = 1800
500kg * 20C = 10000

10000 + 1800 = 11800
11800 / (500 + 3) = 23,45 graden celsius

Denk ik

staat waarschijnlijk in je natuurkunde boek.

quote:

Op dinsdag 14 juni 2011 16:51 schreef Sm0keZ het volgende:
Zolang het water niet verdampt zal het zoiets worden;

3kg * 600C = 1800
500kg * 20C = 10000

10000 + 1800 = 11800
11800 / (500 + 3) = 23,45 graden celsius

Denk ik

Nou nog de soortelijke warmte van ijzer en water erbij en je bent onderweg.

Ik kom op 20,19 graad uit, maar het is wel heel lang geleden dat ik iets in die richting deed..

quote:

Op dinsdag 14 juni 2011 17:02 schreef D-FENS het volgende:

[..]

Nou nog de soortelijke warmte van ijzer en water erbij en je bent onderweg.

Soortgelijke warmte? Ik ben absoluut geen natuurkundige, maar het lijkt mij logisch dat je de massa kunt vermenigvuldigen met temperatuur van beide objecten, om het daarna bij elkaar op te tellen en vervolgens te delen door de totale massa van beide objecten.

Als dat niet zo is hoor ik het graag, ben nu ook wel benieuwd eigenlijk..

quote:

Op dinsdag 14 juni 2011 17:08 schreef Sm0keZ het volgende:

[..]

Soortgelijke warmte? Ik ben absoluut geen natuurkundige, maar het lijkt mij logisch dat je de massa kunt vermenigvuldigen met temperatuur van beide objecten, om het daarna bij elkaar op te tellen en vervolgens te delen door de totale massa van beide objecten.

Als dat niet zo is hoor ik het graag, ben nu ook wel benieuwd eigenlijk..

Verschillende stoffen hebben verschillende hoeveelheden energie (warmte) nodig om een bepaalde hoeveelheid te stijgen in temperatuur.

quote:

Op dinsdag 14 juni 2011 17:10 schreef The_stranger het volgende:

[..]

Verschillende stoffen hebben verschillende hoeveelheden energie (warmte) nodig om een bepaalde hoeveelheid te stijgen in temperatuur.

quote:

Soortelijke warmteUit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
De soortelijke warmte c, ook specifieke warmte of specifieke warmtecapaciteit geheten, is een grootheid die de hoeveelheid warmte Q beschrijft die nodig is om de temperatuur van een eenheidsmaat massa met een temperatuursinterval te verhogen. De soortelijke warmte kan uitgedrukt worden in J kg-1.K-1 en is dan de benodigde hoeveelheid warmte-energie (in J) om één kg stof één graad in temperatuur te doen stijgen.

Voor veel stoffen is de hoeveelheid warmte die nodig is voor een bepaalde temperatuurstijging bij benadering recht evenredig met de grootte van die temperatuurstijging en met de massa. De soortelijke warmte is daarbij de evenredigheidsconstante.

In het algemeen, maar speciaal voor gassen, is er verschil in de benodigde hoeveelheid warmte bepaald bij constant volume () of bij constante druk (). Bij ideale gassen is 40% groter dan . Dit komt doordat bij een isobare opwarming (constante druk) er arbeid wordt geleverd aan de omgeving, terwijl dit bij een isochore (constant volume) niet zo is. Bij isobare opwarming moet er dus meer energie aan het systeem worden geleverd om op te warmen, gezien een deel van die energie wordt gebruikt voor het leveren van de arbeid. De verhouding wordt meestal aangeduid met het symbool of .

De soortelijke warmte wordt meestal experimenteel bepaald. Soms kan ze ook berekend worden, maar dat is meestal erg ingewikkeld.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Soortelijke_warmte

Dat dus inderdaad, was even nieuw voor mij

Het blok ijzer geeft Q=c*m*deltaT = 444*3*(600-Teind) = 799200 - 1332*Teind J energie af, en het water neemt Q=c*m*deltaT = 4186*500*(Teind-20) = 2093000*Teind - 41860000 J energie op. Dit gelijkstellen geeft:
799200 - 1332*Teind = 2093000*Teind - 41860000
42659200 = 2094332*Teind
Teind = 20.37 graden

ligt aan de omgevingstemperatuur
dat zal je eindtemperatuur zijn

Water gaat natuurlijk wel verdampen. Maar ik neem aan dat dit een huiswerkvraag is.

quote:

Op dinsdag 14 juni 2011 17:40 schreef freiss het volgende:
Het blok ijzer geeft Q=c*m*deltaT = 444*3*(600-Teind) = 799200 - 1332*Teind J energie af, en het water neemt Q=c*m*deltaT = 4186*500*(Teind-20) = 2093000*Teind - 41860000 J energie op. Dit gelijkstellen geeft:
799200 - 1332*Teind = 2093000*Teind - 41860000
42659200 = 2094332*Teind
Teind = 20.37 graden

Klopt!

quote:

Op woensdag 15 juni 2011 14:17 schreef Rezania het volgende:

[..]

[..]

Bij dit soort vraagstukken ga je altijd uit van perfecte omstandigheden. Dus het water verdampt niet, blijft gewoon vloeibaar. En er is geen andere stof dan ijzer en water aanwezig en ook geen omgevingstemperatuur.

"Bij dit soort vraagstukken.." Welk soort? Forumvragen?

Het water zal als een bezetene koken en ietswat verdampen als er ijzer van 600 graden in gooit. Maar het gaat om het principe van soortelijke warmte en het berekenen van de temperatuur. En dat is correct uitgelegd.

quote:

Bijvoorbeeld: Je hebt een blok ijzer van 3kg en een temperatuur van 600°C en dat dompel je onder in een bak gevuld met water. Dat water heeft een massa van 500kg en een temperatuur van 20°C. Hoe bereken je nu de eindtemperatuur?

met een rekemachine... duhhhh

ban?

ban voor wat?

Vind je niet dat je iets nutteloos post?

Gaat iig met een neerdalende e macht.

quote:

Op dinsdag 14 juni 2011 17:08 schreef Sm0keZ het volgende:

[..]

Soortgelijke warmte? Ik ben absoluut geen natuurkundige, maar het lijkt mij logisch dat je de massa kunt vermenigvuldigen met temperatuur van beide objecten, om het daarna bij elkaar op te tellen en vervolgens te delen door de totale massa van beide objecten.

Als dat niet zo is hoor ik het graag, ben nu ook wel benieuwd eigenlijk..

Je zou gelijk hebben als het om twee dezelfde (vloei)stoffen ging van verschillende temperatuur die gemengd worden.

De vraag:
Je hebt een blok ijzer van 3kg en een temperatuur van 600°C en dat dompel je onder in een bak gevuld met water. Dat water heeft een massa van 500kg en een temperatuur van 20°C. Hoe bereken je nu de eindtemperatuur?

Antwoord:
Met de formule die beschikbaar is hiervoor heb je een probleem:
het heeft namelijk 4 variabelen: Q(ijzer), Q(water), deltaT(ijzer) en deltaT(water)

Q(ijzer) = c(ijzer)*m(ijzer)*deltaT(ijzer)
Q(water) = c(water)*m(water)*deltaT(water)

Q(ijzer) = energie die nodig is voor een temperatuurs verschil in ijzer
Q(water) = energie die nodig is voor een temperatuurs verschil in water
c(water) = soortelijke warmte van water
c(ijzer) = soortelijke warmte van ijzer
deltaT(water) = verandering in temperatuur van het water
deltaT(ijzer) = verandering in temperatuur van het ijzer.

Een van die drie variabelen kunnen we wegwerken door deltaT te defineren als:
DeltaT = Tbegin - Teind
deltaT(ijzer) = 600-Teind
deltaT(water) = 20-Teind
Aangezien Teind(water) = Teind(ijzer) valt er 1 variabele af

Doordat er geen energie verloren gaat kan je zeggen:
Q(ijzer) + Q(water) = 0
Alle energie die uit het ijzer gaat, gaat in het water zitten, (gesloten systeem)

Vervolgens kunnen we alles invullen:

c(ijzer)*m(ijzer)*deltaT(ijzer) + c(water)*m(water)*deltaT(water) = 0
444*3*(600-Teind) + 4186*500*(20-Teind) = 0
799200 - 1332*Teind + 41860000 - 2093000*Teind = 0
42659200 - 2094332*Teind = 0
2094332*Teind = 42659200

Teind = 20.37 graden Celcius

Freiss had het antwoord al gegeven, hierboven staat een correctere notatie zodat je niet in de problemen komt met de plusjes en minnetjes bij de volgende som

quote:

Op dinsdag 14 juni 2011 17:40 schreef freiss het volgende:
Het blok ijzer geeft Q=c*m*deltaT = 444*3*(600-Teind) = 799200 - 1332*Teind J energie af, en het water neemt Q=c*m*deltaT = 4186*500*(Teind-20) = 2093000*Teind - 41860000 J energie op. Dit gelijkstellen geeft:
799200 - 1332*Teind = 2093000*Teind - 41860000
42659200 = 2094332*Teind
Teind = 20.37 graden

[ Bericht 6% gewijzigd door Spekvlek op 02-07-2011 18:45:20 ]