Stran 1 od 1

Za koliko se ohladi 200l slane vode če damo 2kg ledu z T=0°

Objavljeno: 29.6.2006 10:44
Napisal/-a krenkdo
Na enem drugem forumu kjer sodelujem, je prišlo do debate za koliko se ohladi 200l slane vode (1.026 slanost) če damo v vodo 2kg ledu v plastenki z temperaturo 0°C. Upoštevano je , da se plastenko vzame ven iz akvarija v trenutku, ko se stopi ves led, voda v plastenki pa ima še vedno 0°C.

Zna kdo izračunat točen rezultat?

Re: Za koliko se ohladi 200l slane vode če damo 2kg ledu z T

Objavljeno: 29.6.2006 21:06
Napisal/-a shrink
krenkdo napisal/-a:Na enem drugem forumu kjer sodelujem, je prišlo do debate za koliko se ohladi 200l slane vode (1.026 slanost) če damo v vodo 2kg ledu v plastenki z temperaturo 0°C. Upoštevano je , da se plastenko vzame ven iz akvarija v trenutku, ko se stopi ves led, voda v plastenki pa ima še vedno 0°C.

Zna kdo izračunat točen rezultat?
Naloga se reši na sledeč način:

\(m_v c_p \Delta T=m_l q_t \Rightarrow \Delta T=\frac{m_l q_t}{m_v c_p}\)

kjer je \(m_v=\rho_v V_v\) masa, \(\rho_v\) gostota, \(V_v\) prostornina in \(c_p\) specifična toplota (pri konstantnem tlaku) slane vode ter \(m_l\) masa in \(q_t\) talilna toplota ledu, \(\Delta T\) pa sprememba temperature slane vode.

S podatki:

\(\rho_v = 1030 kg/m^3\), \(V_v = 200 l = 200 dm^3 = 0.2 m^3\), \(c_p = 3990 Jkg^{-1}K^{-1}\), \(m_l = 2 kg\) in \(q_t = 334000 J/kg\)

dobimo:

\(\Delta T = 0.81 K\) oz. da bi se slana voda ohladila za slabo stopinjo.

Pri tem izračunu seveda niso upoštevane izgube toplote pri prevodu skozi plastenko itd.

Objavljeno: 30.6.2006 9:04
Napisal/-a seenamojca
Zgolj iz radovednosti: kje se pa dobi podatke za cv in qt slane vode?

Objavljeno: 30.6.2006 17:31
Napisal/-a shrink
Uporabil sem podatke za morsko vodo (slanost \(35 g/kg\)) in še predpostavil, da se proces dogaja pri \(T=15^o C\), zato sem posledično vzel podatke za to temperaturo. Za \(c_p\) sem našel podatek na:

http://www.kayelaby.npl.co.uk/general_p ... 2_7_9.html

Vrednost sem zaokrožil na \(3990 J/kg/K\) in tako "od oka" (sicer bi lahko interpoliral) dobil vrednost \(c_p\) pri \(15^o C\).

Podatek za gostoto sem vzel kar iz Fizikalnega priročnika Koškin-Širkevič (saj je na navedeni strani možno najti zgolj relativne podatke glede na gostoto pri \(4^o C\)):

Za slanost \(35 g/kg\) pri \(T=15^o C\) in normalnem zračnem tlaku je gostota cca. \(1.03 \cdot 10^3 kg/m^3\).

Za \(q_t\) pa sem uporabil kar podatek za navadno vodo oz. led, saj sem iz problema sklepal, da je led pridobljen iz neslane vode.