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Bildung aus Sachsen
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Aufgabe 455 (Thermodynamik, Mischungsregel)
In einem Gefäß befinden sich 0,5 kg Wasser der Temperatur 90 °C. Es wird eine doppelt so große Wassermenge der Temperatur 10 °C nachgefüllt. Bestimmen Sie die Mischungstemperatur. Die vom Gefäß aufgenommene Wärme wird vernachlässigt.

Ein Stern

Aufgabe 456 (Thermodynamik, Mischungsregel)
In einem Behälter mit 80 l Wasser der Temperatur 25 °C soll soviel heißes Wasser der Temperatur 100°C gegossen werden, dass eine Mischungstemperatur von 36 °C entsteht. Die vom Gefäß aufgenommene Wärme wird vernachlässigt.
Wieviel Liter heißes Wasser müssen zugegossen werden?

Ein Stern

Aufgabe 457 (Thermodynamik, Mischungsregel)
6,2 kg Aluminium der Temperatur 85 °C werden in einen Stahlbehälter der Masse 1 kg gebracht, der mit 8 l Wasser gefüllt ist. Wasser und Behälter haben vor dem Eintauchen eine Temperatur von 15 °C.
Welche Mischungstemperatur stellt sich ein, wenn keine Wärme an die Umgebung abgegeben wird?

Zwei Sterne

Aufgabe 458 (Thermodynamik, Mischungsregel)
Welche Anfangstemperatur hat eine glühende Kupferkugel von der Masse 63 g, die, in 300 g Wasser von 18 °C geworfen, dieses auf 37 °C erwärmt?

Ein Stern

Aufgabe 459 (Thermodynamik, Mischungsregel)
In einem Gefäß werden zwei Mengen Wasser unterschiedlicher Temperatur gemischt. Beschreibe diesen Vorgang mit den Begriffen thermische Energie und Wärme.

Zwei Sterne

Aufgabe 460 (Thermodynamik, Mischungsregel)
120 g Wasser mit der Temperatur 40°C werden mit 100 g Wasser der Temperatur 20 °C vermischt. Welche Mischungstemperatur ergibt sich?

Ein Stern

Aufgabe 461 (Thermodynamik, Mischungsregel)
Ein glühender Nagel der Masse mN = 4 g wird in 100 g Wasser mit der Temperatur 18°C eingetaucht. Das Gefäß hat eine Wärmekapazität, die der von 10 g Wasser entspricht. Nach kurzer Zeit beträgt die Temperatur von Wasser, Nagel und Gefäß 22°C. Welche Temperatur hatte der glühende Nagel?

Zwei Sterne

Aufgabe 462 (Thermodynamik, Mischungsregel)
Eine Porzellantasse (m=125g) mit der spezifischen Wärmekapazität von 0.8 kJ/Kg*K hat Zimmertemperatur(20°C).Welche Endtemperatur ergibt sich, wenn man 100g Tee(wasser)von 80°C hineingießt?
a) keine Wärmeabgabe an die Umgebung
b) 20 Prozent der Energie werden an die Umgebung abgegeben.

Zwei Sterne

Aufgabe 463 (Thermodynamik, Mischungsregel)
Erwärmt man 50 g Naphthalin in einem kleinen Plastikbeutel auf 79°C und taucht ihn, bevor das Naphthalin schmilzt, in 200 g Wasser von 20°C, so ergibt sich eine Mischungstemperatur von 23°C. Erwärmt man das selbe Naphthalin im Wasserbad auf etwa 85°C und läßt es dann langsam bis zur Erstarrungstemperatur 79°C abkühlen, so ergibt die Wiederholung des Versuches mit flüssigem Naphthalin von 79°C die höhere Mischungstemperatur 31°C. Erklären Sie den Unterschied und ermitteln Sie aus den Versuchsdaten angenähert die spezifische Schmelzwärme von Naphthalin.

Drei Sterne

Aufgabe 464 (Thermodynamik, Mischungsregel)
Eine Badewanne soll mit 160l Badewasser von 37°C gefüllt werden. Es stehen kaltes Wasser mit 18°C und warmes Wasser mit 60°C zur Verfügung. Wieviel Liter warmes Wasser sind dafür nötig?

Zwei Sterne

Aufgabe 837 (Thermodynamik, Mischungsregel)
Bei kalorischen Messungen ist die Wärmekapazität C des Kalorimetergefäßes zu berücksichtigen. Diese gibt an, welche Wärme erforderlich ist, um die Temperatur des Gefäßes um ein Kelvin zu erhöhen.
Um die Wärmekapazität experimentell zu bestimmen, wird das Kalorimetergefäß mit Wasser der Masse mk gefüllt und die sich nach einer bestimmten Zeit einstellende
konstante Temperatur Tk gemessen. Eine Wassermenge mw mit der höheren Temperatur Tw wird in das Kalorimeter gegossen und mit dem dort befindlichen Wasser vermischt. Nach einiger Zeit hat sich für alle Teilsysteme die Mischungstemperatur TM eingestellt.
Setzt man voraus, dass bei diesem Experiment keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird, gilt für die Wärmekapazität des Kalorimetergefäßes:

 

a) Beschreiben Sie den Wärmeaustausch zwischen den drei Teilsystemen und stellen Sie die Energiebilanz für den gesamten Vorgang auf.
Leiten Sie daraus die obige Gleichung her.
b) Berechnen Sie aus den folgenden Messwerten die Wärmekapazität C.

Drei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 1032 (Thermodynamik, Mischungsregel)
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Der leere Teller hat eine Masse von 500 g.

(Bild
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Ein guter Eintopf sollte auch nach dem Servieren auf dem Teller noch heiß sein. Deshalb bringt man nicht nur die Suppe heiß auf den Tisch, sondern wärmt auch die Teller an.
Die Suppe hat im Topf eine Temperatur von 85°C. Die Portion, die auf den Teller kommt, hat eine Masse von 400g und der Porzellanteller eine Masse von 500 g.
Welche Anfangstemperatur muss der Teller haben, damit sich alleine durch den Temperaturausgleich zwischen Suppe und Teller eine Temperatur von 75°C einstellt? Die spezifische Wärmekapazität der Suppe entspricht der von Wasser, die des Tellers der vom Porzellan.
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Zwei Sterne