Lägg till som läxa
Lägg till som stjärnmärkt
Frågor hjälpmarkerade!
Alla markeringar försvinner.
KURSER /
Fysik 1
/ Termofysik
Räkneövning - Värmelära
Innehåll
Exempel i videon
Exempel 1
En isbit väger $250$250 g och har en temperatur på $-6$−6 grader Celsius.
Beräkna hur mycket energi som krävs för att omvandla isbiten till vattenånga.
Lösning
För att förånga isbiten behöver vi genomföra följande steg:
Uppvärmning till smältpunkt:
Energin för detta steg beräknas med:
$Q=c\cdot m\cdot\Delta T$Q=c·m·ΔT
Våra värden ger:
$Q=\left(2,11\cdot10^3\right)\cdot0,250\cdot6=3165$Q=(2,11·103)·0,250·6=3165 J.
Smältning
Energin för detta steg beräknas med:
$Q=c_s\cdot m$Q=cs·m
Våra värden ger:
$Q=\left(334\cdot10^{^3}\right)\cdot0,250=83500$Q=(334·103)·0,250=83500 J.
Uppvärmning till kokpunkt
Energin för detta steg beräknas med:
$Q=c\cdot m\cdot\Delta T$Q=c·m·ΔT
Våra värden ger:
$Q=\left(4,18\cdot10^3\right)\cdot0,250\cdot100=104500$Q=(4,18·103)·0,250·100=104500 J.
Förångning
Energin för detta steg beräknas med:
$Q=c_{\text{å}}\cdot m$Q=cå·m
Våra värden ger:
$Q=\left(2260\cdot10^{^3}\right)\cdot0,250=565000$Q=(2260·103)·0,250=565000 J.
Totala värmeåtgången:
Den totala värmeåtgången är nu summan av de olika stegen:
$Q_{tot}=3165+83500+104500+565000=756\text{ }165$Qtot=3165+83500+104500+565000=756 165 J $\approx0,8$≈0,8 MJ
där vi har avrundat svaret till en värdesiffra.
(Obs! I videon så påstås det att lösningen på uppgiften är $0,25$ MJ. Anledningen till detta är att en nolla fallit bort i uträkningen för förångningsenergin. Därför blir svaret för lågt. Det korrekta svaret är alltså $0,8$ MJ.)
Exempel 2
Ett glas innehåller $200$200 g vatten med en temperatur på $12$12 $^o\text{C}$oC . Maya lägger ned en isbit i glaset. Isviten väger $35$35 g och har en temperatur på $0,0$0,0 $^oC$oC. Avgör hur stor del av isbiten som smälter p.g.a. värmeöverföringen från vattnet.
Lösning
Vattnet kommer att kylas ned till $0,0$0,0 $^oC$oC. Energin som då går till att smälta isen ges av:
$Q=c\cdot m\cdot\Delta T=\left(4,18\cdot10^3\right)\cdot0,200\cdot12=10032$Q=c·m·ΔT=(4,18·103)·0,200·12=10032 J.
För att beräkna hur mycket av isen som denna energi förmår att smälta så sätter vi in detta värde i formeln för smältning:
$10032=c_s\cdot m$10032=cs·m
använder vi värdet $c_s=334\cdot10^3$cs=334·103 J/kg så får vi svaret:
$m=0,030$m=0,030 kg, där vi avrundat till två värdesiffror.
Vi kan därför konstatera att $30$30 g av isen smälts när vattnet kyls ned till samma temperatur som isen.
Kommentarer
██████████████████████████
████████████████████████████████████████████████████
e-uppgifter (3)
-
1. Premium
Vilket av följande påståenden är falskt?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar... -
2. Premium
Vilket av påstående nedan är falskt?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar... -
3. Premium
Beräkna hur mycket $100$100 gradigt vatten som kan förångas av en värmetillförsel på $0,2$0,2 MJ.
Svara med korrekt antal värdesiffror.
Svar:Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar... -
David Evans
Hej! Jag förstår inte vart du får värdet för c på exemplet i videon där det står 2,11 x 10^3. Har du några förlsag på vart man kan hitta dessa värden i någon tabell?
Tack på förhand!
Mvh
David
Sara Petrén Olauson
Hej,
c är beteckningen för den specifika värmekapaciteten. Värdet är olika för olika ämnen och för olika aggregationstillstånd. Den specifika värmekapaciteten beskriver hur mycket energi som krävs för att höja temperaturen för 1 kg av ämnet med en 1 K (Kelvin). Tabeller med värden för vanliga ämnen och aggregationstillstånd finns i formelsamlingen som du använder i kursen. Annars finns så klart informationen även på nätet, men det är bättre att du lär dig att hitta i din formelsamling.
Hoppas att detta hjälper dig vidare!
Daniel Persson
I texten på exempel 1 har du skrivit -10 när det i videon är -6.
Mvh Daniel.
Johanna Löfgren
Hej! När jag räknade exemplet tillsammans med videon fick jag ett annat slutresultat på 0,76 MJ. Jag tittade sedan på texten där du går igenom exemplet. Där har du missat en 0 i resultatet av förångningen. Den är med först när du gör uträkningen, men inte när du lägger ihop alla siffror så jag tror att slutresultatet är fel. Skulle du kunna kolla? Annars superbra videor! Det är bra och genomtänkta förklaringar, som är bra att börja med innan man ger sig i kast med svårare exempel i kursen! Håll det så här på en enkel nivå, men lägg gärna till fler lite svårare exempel. Tack! mvh Johanna
Daniel Johansson
Hej Johanna!
Detta stämmer, vilken tur att du såg det!
Lägger till detta som en notis i sammanfattningen så länge så får vi fixa videon när vi kommer igång med nya inspelningar.
Kul att du gillar materialet!
mvh
Daniel
Daniela Rojas
varför är det -6 kelvin och inte celsius? och hur kommer 100K fram?
Daniel Johansson
Som sagt, när man pratar om temperaturskillnader så spelar det ingen roll om man använder Kelvin eller Celsius. Att temperaturen ökar med 100 Celsius är exakt lika stor ökning som om den hade ökat med 100 Kelvin.
Anledningen till att jag använder Kelvin i formlerna är därför att det ändå är SI-enheten för temperatur och det kan vara bra att ha rutin på det för det är den enheten som gäller när man ska använda andra formler sedan.
Endast Premium-användare kan kommentera.