Výpočet výsledné teploty po smíchání vody s ledem.

Kategorie >>Věda a technika>> Výpočet výsledné teploty po smíchání vody s ledem.


Zadání:


Do m1 = 10kg vody,o teplotě t1=60ºC


bylo přidáno m0=2 kg ledu o teplotě t0= 0ºC


Jaká je výsledná teplota směsi?


Měrné skupenské teplo tání ledu je L= 330 kJ.kg-1, měrná tepelná kapacita vody je c=4,2 kJ.kg-1.K-1


 




 


Řešení:


Sestavíme si rovnici pro směs. Pro představu - obě tělesa vezmeme jako systém, tudíž teplo soustava ani nepřijímá ani nevydává, takže výměna energie, tepla s okolím je rovna nule 


i Qi = 0,


tělesa pouze dosáhnou stavu rovnováhy a máme rovnici.


 


máme 2 různé tělesa, každé z nich má vnitřní energii - zde teplo Q. Pozor používáme termodynamickou teplotu, kde 0ºC je 273,15K a ne pokusy počítat dokonce se zápornou teplotou!!!


 


Na změnu skupenství ze skupenství pevného - u ledu na vodu musíme dodat energii - teplo se přijme od obou těles.


Qled-voda = -m0 . Lt


 


voda o teplotě 0ºC


a zbylé dvě rovnice - pro roztátý led - vodu o teplotě 0ºC a vodu o 60ºC:


Q0ºC H2O = Q0 = m0 . c . (T - T0)


Q60ºC H2O = Q1 = m1 . c . (T - T1)


 


Teploty:


T0 = 273.15K


T1 = 273.15 + 60 = 333.15K


 


Rovnice:


Qled-voda + Q0ºC H2O + Q60ºC H2O = 0


-m0 . Lt + m0 . c . (T - T0) + m1 . c . (T - T1) = 0


T = (m0 . T0 + m1 .T1 - m0 . Lt/c) / (m0 + m1)


T = (2 . 273,15 + 10 .333,15 - 660/4,2) / (10 + 2)


 


Výsledek:


T = 310.02K = 36.87ºC



Souvisejicí články
Jednotky tlaku - atmosféra, torr, bar, kp, at
Hmotnost a klidová hmotnost fotonu, index lomu světla, rychlost světla.
Převod stupňů Farenheita na stupně Celsia a stupňů Celsia na stupně Farenheita,
Ohmův zákon, Georg Simon Ohm
Hydraulické zařízení - spojené nádoby - Pascalův zákon, výška hladiny kapaliny,
Konstrukce elipsy pomocí opsaného obdélníku
Rázy těles - součinitel rázu, součinitel restituce.
Bombardování - pohyb rovnoměrně zrychlený
Galileiho princip relativity
První Newtonův pohybový zákon - zákon setrvačnosti.
Součinitel tepelné vodivosti materiálů
Tvrdost látek - Moshova stupnice tvrdosti
Hustoty pevných látek
Fyzikální jednotky používané v Anglii a USA - imperial units a jejich konverzeStone, libra, yard, inch, foot, fl.oz., mile,..




Vloženo: 28.12.2008 16:54
Přečteno:10825
Autor: David Mizera

Hlasů: 19 Hodnocení(jako ve škole): 2.95
 

Komentáře (2)

   -     Nový Komentář
Autor:
 Kuře
Datum:
  03.07.2009 22:09:39
reagovat

Díky za návod, vypočetla jsem díky němu kámošce teplotu vody po pokusu o ohřátí bazénu vodou z bojleru. Zvýšila by ji ze 13 na 13,66 stupňů, takže si myslím, že to opravdu nemá cenu.

Autor:
 dm
Datum:
  11.04.2012 02:13:07
reagovat

ale aspon k necemu dobry, zjisteni, ze jde o plytvani casem, elektrinou :).. tak se da napsat clanek sem a bude to oceneno i financne :)