ich musste ein paar Aufgaben in Physik bearbeiten und würde mich sehr über eine Korrektur freuen.
1) Wieviel Wärme wird benötigt, um 2,5l Wasser um 10K zu erhitzen?
Antwort:
$$Q\ =\ c\ •\ m\ •\ \Delta T\ =\ 4,19\ \frac{kJ}{kg\ •\ K}\ •\ 2,5kg\ •\ 10K\ =\ 104,75\ kJ$$
=> Um 2,5l Wasser um 10K zu erwärmen, ist eine Energiemenge von 104,75 kJ nötig.
2) Wieviel Energie gibt ein Aluminiumstab (m = 500g) ab, der sich um 5K abkühlt?
$$\Delta E\ =\ c\ •\ m\ •\ \Delta T\ =\ 0,9\ \frac{kJ}{kg\ •\ K}\ •\ 0,5kg\ •\ (-5K)\ =\ -\ 4,55\ kJ$$
=> Der Aluminiumstab gibt beim Abkühlen um 5K 4,55 kJ ab.
3) Wieviel Wasser könnte man mit dieser Wärmemenge um 5K erwärmen?
$$Q\ =\ c\ •\ m\ •\ \Delta T\ <=>m\ =\ \frac{Q}{\Delta T\ •\ c}\ =\ \frac{4,55\ kJ}{5K\ •\ 4,19\ \frac{kJ}{kg\ •\ K}}\ \approx\ 0,217\ l\ =\ 217\ ml$$
=> Mit dieser Energiemenge könnte man 217 ml Wasser um 5K erwärmen.
4) Auf wieviel °C kann ein Eisenstab (m = 2kg, T = 293K) mit 1000 kJ Energie erhitzt werden?
$$Q\ =\ c\ •\ m\ •\ \Delta T\ \ <=>\ \Delta T\ =\ \frac{Q}{c\ •\ m}\ =\ \frac{1000\ kJ}{0,45\frac{kJ}{kg\ •\ K}•\ 2kg}\ \approx\ 1111,1\ K$$
$$T:\ 1111,1K\ +\ 293K\ =\ 1404,1\ K$$
$$1401,1K:\ \vartheta\ =\ 1401,1K\ -\ 273\ =\ 1128,1°C$$
=> Mit 100 kJ Energie kann der Eisenstab auf ca. 1128,1 °C erhitzt werden.
5) Ein heißer Eisenstab (m = 2kg, T = 673 K) wird vollständig in ein Wasserbad (V = 10 l) getaucht. Um wieviel °C erwärmt sich das Wasser, wenn die Wärmeenergie des Eisens bis zum vollständigen Temperaturausgleich auf das Wasser übertragen wird?
Kann mir jemand hierzu eventuell einen Tipp geben, wie ich die Aufgabe lösen kann?
Vielen Dank im Voraus!
