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In 500 g Wasser (20°C) wird eine 100 g schwerer Eisenklotz getaucht.Das Wasser erwärmt sich auf 40°C.Welche Temperatur hatte das Eisen?

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Salut Jessi,


In 500 g Wasser (20°C) wird eine 100 g schwerer Eisenklotz getaucht.Das Wasser erwärmt sich auf 40°C.Welche Temperatur hatte das Eisen?

Für diese Aufgabe verwende die Richmannsche Mischungsregel:

m1 * c1 * (T1 - TM)  =  m2 * c2 * (TM - T2)

m1 = MasseEisen, c1 = WärmekapazitätEisen, T1 = gesuchte Ausgangstemperatur Eisen

m2 = MasseWasser, c2 = WärmekapazitätWasser, T2 = Ausgangstemperatur Wasser

TM = Mischungstemperatur


Obere Gleichung nach der gesuchten Größe T1 umstellen:

(Wenn du hierbei Probleme hast, einfach nachfragen !)

T1  =  (m2 / m1) * (c2 / c1) * (TM - T2) + TM

T1  =  (500g / 100g) * (4,914 kJ kg-1 K-1 / 0,452 kJ kg-1 K-1) * 20K + (40 + 273,15)K

T1  =  1400,31 K  =  1127,16°C


Schöne Grüße :) 

von 4,2 k

Vielen lieben dank ;))

Eine Frage,wie kommt man auf die 273,15 K?

Und warum muss man 40+273,15  machen? Ist dass dann TM-T2?

Und ist 20K dann TM?

Hallo Jessi.

Sowohl Kelvin als auch Grad Celsius sind Maßeinheiten für die Temperatur und es gilt 273.15K = 0 Grad Celsius.


Willst du also 40 Grad Celsius in Kelvin umrechnen so musst du (273.15  + 40 ) K rechnen.

TM =  (40 + 273,15)K

T2 = (20 + 273,15)K

TM-T2 = (40 + 273,15)K - (20 + 273,15)K = 20K


mit freundlichen Grüßen 

mikroNewton

Danke schön ;)

So spät arbeitest du immer noch, Jessi ?

Eine Frage,wie kommt man auf die 273,15 K?

Das ist die Umrechnung von °C in Kelvin:

K = °C + 273,15

Und warum muss man 40+273,15  machen?

Weil du die 40°C in Kelvin umrechnen musst, denn Kelvin stellt die SI-Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur T dar.

Ist dass dann TM-T2?

Nein, das ist die Mischungstemperatur TM.

Und ist 20K dann TM?

Nein, 20 K ist das Ergebnis von (TM - T2), also die Mischungstemperatur von 40°C minus der Anfangstemperatur des Wassers von 20°C. Da die Zahlenwerte eines Temperaturunterschieds in den Einheiten °C und K aber identisch sind, kannst du von vornherein die benötigte Einheit K benutzen.

Viel Erfolg !

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