spezifische Wärmeenergie < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:01 Mi 12.01.2005 | | Autor: | Larissa |
Hallo zusammen!
Ich versuche mich gerade an einer Physikhausaufgabe, verstehe aber leider überhaupt nicht, wie ich sie machen soll.
Also zunächst hatten wir einen Versuch mit folgenden Daten:
Aluminium Zylinder
U=14cm
FR=49N
m=75g
Es ging halt darum, dass ein Metallzylinder durch eine Kurbel an einem Seil gerieben wurde, d.h. es wurde Reibungsarbeit am Metallzylinder verrichtet und die Reibungskraft gemessen.
Wir haben dann auch für versch. Werte der Temperaturänderung die Wärmekapazität ausgerechnet.
Nun sollen wir dazu aber noch die spezifische Wärmeenergie ausrechnen.
Allerdings habe ich überhaupt keine Ahnung, wie ich das machen soll. Ich habe das schon vor den Ferien nicht verstanden und jetzt blicke ich erstrecht nicht mehr durch.
Kann mir das villeicht jemand erklären? Das wäre wirklich nett, weil es irgendwie in der Schule niemand versteht.
Viele Grüße
Larissa
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:41 Mi 12.01.2005 | | Autor: | Zai-Ba |
Hallo Larissa,
Ich gehe mal davon aus, dass du das Prinzip der Wärmekapazität verstanden hast.
Mit der Arbeit/Temperatur Tabelle habt ihr die Wärmekapazität von einem Aluminiumklotz errechnet der 75g wiegt.
Stell dir mal vor ich gebe dir jetzt einen Klotz aus Aluminium der 150g wiegt. Wenn du an dem die gleiche Arbeit leistest wie an dem kleineren, so wird der größere nicht so warm,wie der kleinere!
Wenn Du von dem größeren Klotz die Wärmekapazität wissen willst kannst du entweder noch so ein tolles Experiment machen und über Reibung -> Arbeit -> Energie -> E/T-Kurve -> Steigung auf die Wärmekapazität kommen.
Oder Du überlegst Dir: wenn ich x Joule in ein Mol Aluminiumstecke erhöht sich die Temperatur um y Kelvin. Wenn ich jetzt dieses Mol halbiere und in jedes Teil die Hälfe der Energie stecke, erhöht sich die Temperatur ebenfalls um y Kelvin!
Da die Wärmekapazität in einem großen Temperaturbereich nahezu konstant ist, kannst Du davon ausgehen, dass wenn du in ein Mol Aluminium [mm] \bruch{x}{2} [/mm] Joule steckst sich die Temperatur um [mm] \bruch{y}{2} [/mm] Kelvin erhöht!
Erinnerst Du dich noch an den 150g schweren Klotz, den ich dir vorhin gegeben habe? Mit den Annahmen von oben kannst Du jetzt ohne Experiment dessen Wärmekapatität berechnen!
Und da einige Physiker 75g irgendwie doof fanden, haben sie gesagt: lasst uns 1 mol als Standart nehmen.
Um also auf deine spezifische Wärmekapazität zu kommen, musst du erst rauskriegen, wieviel Mol Aluminium du erhitzt hast, dann teilst du die reingesteckte Energie durch die Molzahl und die Temperaturerhöhung und erhälst die Einheit [mm] \bruch{J}{mol*K}
[/mm]
Wenn Du jetzt wissen willst, um wieviel Energie der 150g Aluklotz aufgenommen hat, wenn Du ihn um 42K erwärmt hast, musst Du nur noch die 150g in mol umwandeln (hey, ich kann für die Einheit nix!) und dann
[mm] E=\rho_{spez} *\Delta(T)*M[mol]
[/mm]
rechnen!
ist doch ganz einfach  , Zai-Ba
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Hi
ja so wie Zaibai das geschrieben hat kann man das machen. Allerdings muss ich sagen, dass es keine Vorschrift gibt, nach der man die Berechnung mittels der Stoffmenge mol machen muss. Das ergibt für Gase zwar Sinn, aber hier haben wir ja kein Gas sondern einen Feststoff. In sofern kannst du beruhigt mit der Formel:
Q=m*c* [mm] \Delta [/mm] T rechnen.
Wobei m die Masse des Zylinders ist, c die spezifische Wärmekapazität des Stoffes aus dem der Zylinder ist, und [mm] \Delta [/mm] T der Temperaturunterschied in K(elvin).
Viel Spaß beim Rechnen
MfG Johannes
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:16 So 16.01.2005 | | Autor: | Larissa |
Hallo ihr beiden,
erstmal vielen Dank fü eure Antworten!!!! Mitleweile verstehe dann auch ich dieses Zeug. Wir rechnen es in derr Schule übrigens ohne mol....
nochmal Danke!
Larissa
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