Physik GFS ==> Wärmelehre

    Hallo erstmal,


    ich hab ein problem mit einer aufgabe die ich lösen muss und anschließend der klasse vortragen muss, als GFS
    Nur leider weiß ich nich viel mit der aufgabe anzufangen! könnt ihr mir bitte helfen und die aufgabe verständlich lösen?Ich wär euch echt sher dankbar!


    Die aufgabe lautet:


    Ein Swimmingpool von 20m Länge, 5m Breite u 2m tiefe (200.000Kg Wasser)
    soll durch zugabe von Eis (theta Eis: -10°C) von 25°C auf 22°C abgekühlt werden.
    Wieviel Eis braucht man? (masse Eis = x kg)


    So, nun denke ich brauch ich die formel W = c * m * delta theta
    und die mein lehrer hat mir noch den Tipp gegeben die schmelzwärme von Eis zu beachten.
    also was ich bisher hab:



    Wwasser:
    W=4180 J/(kgK)*200000kg*25K
    W=20.900.000.000J


    Wieviel es haben soll:
    W=4180 J/(kgK)*200000kg*22K
    W=18.392.000.000J


    aber ich weiß nich weiter :(
    Bitte helft mir mit der aufgabe!


    Mfg
    Dani

    Hi,
    erstmal Entschuldigung, dass es etwas länger gedauert hat. Ist ja Wochenende. ;)


    So, dein Ansatz ist zwar nicht verkehrt, aber richtig geht es so:


    Welche Wärmemenge Q ist notwendig, dass Wasser von 25°C auf 22°C, also um 3°C = 3K abzukühlen?


    Q = 4,19kJ*kg[UP]-1[/UP]*K[UP]-1[/UP] * 200.000kg * 3K
    Q = 2514000KJ


    Diese Wärmemenge muss dein Eis liefern. Da dein Eis keine 0°C ist, sondern -10°C wird es etwas komplizierter, denn das Eis wird zuerst vom Wasser von -10°C auf 0°C erwärmt um dann bei 0°C seine Schmelzwärme freizusetzen.


    Im Tafelwerk/Formelsammlung findest du für Eis bei 0°C die spezifische Wärmekapazität c = 2.09kJ*kg[UP]-1[/UP]*K[UP]-1[/UP]. Die kannst du nehmen. Für -10°C habe ich keine gefunden, für -11°C ist die spezf. Wärmekapazität c = 2.04kJ*kg[UP]-1[/UP]*K[UP]-1[/UP] (siehe hier )


    Die Schmelzwärme von Eis beträgt qs = 334kJ*kg[UP]-1[/UP]


    Also muss das Eis
    Q = 2514000KJ = 2,09kJ*kg[UP]-1[/UP]*K[UP]-1[/UP] * mEis * 10K + 334kJ*kg[UP]-1[/UP] * mEis
    liefern.


    Das kannst du jetzt nach der Masse des Eises mEis auflösen und du erhälst mEis = 7083kg, also rund 7 Tonnen Eis.


    Wenn du nicht mit dem Tafelwerkwert für cEis=2.09 bei 0°C rechnest, sondern mit cEis = 2.04 bei -11°C, dann sind es 7093kg Eis. Es macht also kaum einen Unterschied.

    hey, danke für deine schnelle hilfe!


    so, nun hab ichs fast geschafft, mein lehrer meinte ich muss noch berechnen das das schmelzwasser auf 22°C erwärmt werden muss.
    Nur leider weiß ich nicht wie ich das in die formel miteinbringen soll...


    mEis = 2514000 / (2.04Kj/Kg*K * 10K ) + 334Kj/Kg


    ich wär dir echt sehr dankbar wenn du mir nochmal helfen könntest!
    Mfg
    Dani

    Hi, dein Lehrer hat da recht


    Du musst also noch den Term für die 22 k für die Erwärmung des Wassers hinzuaddieren und dann erst auflösen.


    Q = 2514000KJ = 2,09 kJ*kg[UP]-1[/UP]*K[UP]-1[/UP] * mEis * 10 K + 334 kJ*kg[UP]-1[/UP] * mEis + 4,19 kJ*kg[UP]-1[/UP]* K[UP]-1[/UP] * mEis * 22 K