Hankala fysiikan tehtävä
Osaisiko joku auttaa?
Kuparikappale (massa 0,2 kg) nostetaan sulavan jään keskeltä kalorimetriin, jossa on kiehuvaa vettä. Kalorimetrin lämpötila asettuu aikaa myöten arvoon 95°C. Kuinka paljon kalorimetrissä on vettä?
Kiitos jos joku osaa auttaa :)
Kommentit (8)
Helppo. Mut emmä sun tehtäviä tarjoile valmiiksi laskettuna.
No, laske ensin paljon tuon kuparikappaleen lämmittäminen 95 asteella ottaa lämpöä ja sitten lasket paljonko vettä on että tuon lämpömäärän ottaminen pudottaa lämpöä 5 asteella.
Kupari lämpenee ja sitoo lämpöenergiaa. Kalorimetrissä energia ei lisäänny eikä katoa, joten täsmälleen saman energian pitää vapautua veden jäähtymisestä. Tarvitset lisätiedoksi kuparin ja veden ominaislämpökapasiteetin.
Kuparikappaleen lämpötila nousee nollasta sataan. Katso taulukosta kuparin ominaislämpökapasiteetti, eli paljonko energiaa lämmittämiseen tarvitaan astetta ja kiloa kohti. Laske massan, lämpötilaerotuksen ja ominaislämpökapasiteetin perusteella kuparin lämmittämiseen menevä lämpömäärä eli energia. Päättele yksiköistä, millaisella kaavalla lämpömäärä lasketaan, niin alat ymmärtää, mitä olet laskemassa. Sama lämpömäärä eli energia poistui vedestä, joka jäähtyi 5 astetta. Katso taulukosta veden ominaislämpökapasiteetti. Ratkaise veden massa samasta kaavasta, jota sovelsit kupariin yllä.
Vierailija kirjoitti:
Kupari lämpenee ja sitoo lämpöenergiaa. Kalorimetrissä energia ei lisäänny eikä katoa, joten täsmälleen saman energian pitää vapautua veden jäähtymisestä. Tarvitset lisätiedoksi kuparin ja veden ominaislämpökapasiteetin.
Kuparikappaleen lämpötila nousee nollasta sataan. Katso taulukosta kuparin ominaislämpökapasiteetti, eli paljonko energiaa lämmittämiseen tarvitaan astetta ja kiloa kohti. Laske massan, lämpötilaerotuksen ja ominaislämpökapasiteetin perusteella kuparin lämmittämiseen menevä lämpömäärä eli energia. Päättele yksiköistä, millaisella kaavalla lämpömäärä lasketaan, niin alat ymmärtää, mitä olet laskemassa. Sama lämpömäärä eli energia poistui vedestä, joka jäähtyi 5 astetta. Katso taulukosta veden ominaislämpökapasiteetti. Ratkaise veden massa samasta kaavasta, jota sovelsit kupariin yllä.
Hups, tietysti nollasta 95:een.
c_Cu*0,2kg*95°C = c_H2O*X*5°C, missä
c on lämpökapasiteetti.
Ratkaise X.
Kalorimetrin lämpökapasiteettia ei ole kerrottu? Koska periaatteessahan sekä vesi että kalorimetri luovuttavat lämpöenergiaa sille kylmemmälle kuparikappaleelle, kunnes koko systeemin lämpötila on tasaantunut tuohon 95 asteeseen.
Jos kalorimetrin lämpökapasiteetti tiedetään, niin lasku menee:
Q(kupari lämpenee)=Q(vesi jäähtyy)+Q(kalorimetri jäähtyy)
Jos kalorimetrin lämpökapasiteettia ei tunneta, niin oleta se merkityksettömän pieneksi ja tiputa tuolta toiselta puolelta yhtälöä kalorimetrin jäähtymisen energia pois.
Sovella tuota ensimmäistä malliratkaisua. Listaa asiat, jotka tiedät ja ratkaise se, mitä kysytään. Käytä laskennassa kuparin ominaislämpökapasiteettia.
http://www02.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/fysiikka/ex4/malliratkaisu…