Beispielaufgaben zu Temperatur und Wärme

15 Beispiele für Fragen zu Temperatur und Wärme

Thermometerkalibrierung

1. Ein kalibriertes Thermometer X zeigt -30 ^°C für den Gefrierpunkt und 90 ^°C für den Siedepunkt von Wasser an. Eine Temperatur von 60 ^°C für X entspricht …

A. 20 ^° C

B. 45 ^° C

C. 50 ^° C

D. 75 ^° C

E. 80 ^° C

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Gefrierpunkt von Wasser auf dem Thermometer X = -30 ^°C

Der Siedepunkt von Wasser auf dem Thermometer X beträgt 90 ^°C.

Frage: 60 ^° X = … ^° C

Antwort:

Auf der Fahrenheit-Skala liegt der Gefrierpunkt von Wasser bei 32 ^° F und der Siedepunkt bei 212 ^° F. Zwischen dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt von Wasser besteht eine Differenz von 212 ^°F – 32 ^°F = 180 ^°F.

Auf der Celsius-Skala liegt der Gefrierpunkt von Wasser bei 0 ^° C und der Siedepunkt von Wasser bei 100 ^° C. Zwischen dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt von Wasser besteht eine Differenz von 100 ^°C – 0 ^°C = 100 ^°C.

Auf der X-Skala liegt der Gefrierpunkt von Wasser bei -30 ^° X und der Siedepunkt bei 90 ^° X. Zwischen dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt von Wasser besteht eine Differenz von 90 ^° – (-30 ^° ) = 90 ^° + 30 ^° = 120 ^°.

X-Skala in Celsius-Skala umrechnen:

Die richtige Antwort ist D.

Pemuaian

2. Ein Metallstab wird auf eine Temperatur von 80 ^{° C erhitzt und verlängert sich dadurch auf} 115 cm. Wenn der lineare Ausdehnungskoeffizient des Metalls 3 × ^{10⁻³ °} C⁻¹ beträgt und die Anfangstemperatur des Metalls 30 ^° C ist, dann ist die Anfangslänge des Metalls …

A. 100 cm

B. 101,5 cm

Ca. 102 cm

D. 102,5 cm

E. 103 cm

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Anfangstemperatur (T ₁ ) = 30 ^° C

Endtemperatur (T₂ ₎ = 80 ^° C

Temperaturänderung (ΔT) = 80 ^° C – 30 ^° C = 50 ^° C

Der lineare Ausdehnungskoeffizient von Metall (α) beträgt 3.10 ^{-3 o} C ^-1

Endgültige Metalllänge (L) = 115 cm

Gesucht: Anfangslänge des Metalls (L _o )

Antwort:

Formel zur Längenausdehnung:

Die richtige Antwort ist A.

3. Ein Messingstab ist anfänglich 40 cm lang. Beim Erhitzen auf 80 ^° C verkürzt sich seine Länge auf 40,04 cm. Der Längenausdehnungskoeffizient von Messing beträgt 2,0 × 10⁻⁵ ^{° C⁻¹} . ^Dann beträgt die Anfangstemperatur des Messingstabs …

A. 20 ^° C

B. 22 ^° C

C. 25 ^° C

D. 30 ^° C

E. 50 ^° C

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Endtemperatur (T₂ ₎ = 80 ^° C

Anfangslänge (L _o ) = 40 cm

Endlänge (L) = 40,04 cm

Längenzunahme (ΔL) = 40,04 cm – 40 cm = 0,04 cm

Der lineare Ausdehnungskoeffizient von Messing (α) beträgt 2,0 x 10 ^{-5 o} C ^-1

Frage: Anfangstemperatur (T ₁ )

Antwort:

Formel zur Metallausdehnung:

0,04 = (2,0 x 10 ^-5 )(40)(80 – T ₁ )

0,04 = (80 x 10 ^-5 )(80 – T ₁ )

0,04 = 0,0008 (80 – T ₁ )

0,04 = 0,064 – 0,0008 T ₁

0,0008 T ₁ = 0,064 – 0,040

0,0008 T ₁ = 0,024

T₂ = 30 _° ^C

Die richtige Antwort ist D.

Wärmeübertragung durch Wärmeleitung

4. Metallstäbe gleicher Größe, aber aus unterschiedlichen Metallen, werden wie in der Abbildung unten gezeigt verbunden. Wenn die Wärmeleitfähigkeit von Metall I viermal so groß ist wie die von Metall II, dann beträgt die Temperatur an der Verbindungsstelle der beiden Metalle…

Ein 45⁰ C

B. 40 ⁰ ​​​​C

C. 35 ⁰ C

D. 30 ⁰ C

E. 25 ⁰ C

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Gleiche Stielgröße

Wärmeleitfähigkeit des Metalls I = 4k

Wärmeleitfähigkeit des Metalls II = k

Temperatur der Metallspitze I = 50 ⁰ C

Temperatur der Metallspitze II = 0,0 ^° C

Gefragt wurde: Temperatur an der Grenzfläche der beiden Metalle

Antwort:

Die Formel für die Wärmeübertragungsrate durch Wärmeleitung:

Beschreibung: Q/t = Wärmestromdichte, k = Wärmeleitfähigkeit, A = Oberfläche, T₁ _- T₂ ₌ Temperaturänderung, l = Stablänge

Temperatur an der Grenzfläche P und Q:

Da zwei Metallstäbe A und B die gleiche Größe haben, können die Oberfläche (A) und die Länge (l) der Stäbe aus der Gleichung entfernt werden.

Die richtige Antwort ist B.

5. Beachten Sie die folgende Aussage!

(1) Metallleitfähigkeit

(2) Die Temperaturdifferenz zwischen den Metallenden

(3) Länge des Metalls

(4) Metallmasse

Die Faktoren, die die Wärmeleitungsgeschwindigkeit in Metallen bestimmen, sind...

A. (1), (2) und (3)

B. (1) und (4)

C. (2) und (4)

D. (3) und (4)

E. (4) nur

Diskussion

Gemäß der Formel für die Wärmeleitungsrate bestimmen die Wärmeleitungsrate die Wärmeleitfähigkeit des Metalls (k), die Temperaturdifferenz zwischen den Enden des Metalls (T) und die Länge des Metalls (l). Die Masse des Metalls hat keinen Einfluss.

Die richtige Antwort ist A.

6. Zwei gleich große PQ-Stäbe aus unterschiedlichen Metallen sind wie in der Abbildung unten dargestellt miteinander verbunden. Wenn der Wärmeleitkoeffizient P doppelt so groß ist wie der Wärmeleitkoeffizient Q, dann beträgt die Temperatur an der Grenzfläche zwischen P und Q...

A. 84°C

B. 78°C

C. 72°C

D. 70°C

E. 90°C

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

PQ-Stäbe haben die gleiche Größe.

Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Metalls P (k _P ) = 2k

Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Metalls Q (k _Q ) = k

Frage: Temperatur an der Grenzfläche P und Q

Antwort:

Die Formel für die Wärmeübertragungsrate durch Wärmeleitung:

Beschreibung: Q/t = Wärmestromdichte, k = Wärmeleitfähigkeit, A = Oberfläche, T₁ _- T₂ ₌ Temperaturänderung, l = Stablänge

Temperatur an der Grenzfläche P und Q:

Da die Stäbe PQ die gleiche Größe haben, entfallen A und l aus der Gleichung.

Es gibt keine richtige Antwort.

Formularänderung

7. 1 kg Eis mit einer Temperatur von 0 ^° C wird mit 0,5 kg Wasser mit einer Temperatur von 0 ^° C vermischt, dann...

A. Ein Teil des Wassers gefriert.

B. Ein Teil des Eises schmilzt

C. Das gesamte Eis schmilzt

D. Das gesamte Wasser gefriert.

E. Die Masse des Eises im Wasser bleibt konstant.

Diskussion

Das Wort Eis bezeichnet Wasser in fester Form, während das Wort Wasser Wasser in flüssiger Form bezeichnet.

Bei 0 ^° C geht Eis vom festen in den flüssigen Zustand über. Für diesen Zustandsübergang muss das Eis Wärme aufnehmen. Da Eis mit Wasser vermischt ist, müsste das Eis Wärme vom Wasser aufnehmen. Das Wasser hat jedoch ebenfalls 0 ^° C, sodass das Eis keine Wärme aufnehmen kann. Daher bleibt die Masse des Eises im Wasser konstant.

Die richtige Antwort ist E.

Schwarzes Prinzip

8. In einem Eisengefäß mit einer Masse von 200 g befinden sich 100 g Öl mit einer Temperatur von 20 ^° C. Anschließend werden 50 g Eisen mit einer Temperatur von 75 ^° C hinzugegeben. Wenn die Temperatur des Gefäßes um 5 ^° C steigt und die spezifische Wärmekapazität des Öls 0,43 cal/g ^° C beträgt, dann ist die spezifische Wärmekapazität des Eisens …

A. 0,143 cal/g ^° C

B. 0,098 cal/g ^o C

C. 0,084 cal/g ^o C

D. 0,075 cal/g ^o C

E. 0,064 cal/g ^° C

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Masse des Eisengefäßes (m) = 200 g

Anfangstemperatur des Eisengefäßes (T ₁ ) = 20 ^° C

Das Öl befindet sich in dem Eisengefäß, sodass die Temperatur des Öls der Temperatur des Eisengefäßes entspricht.

Endtemperatur des Eisengefäßes (T₂ ₎ = 20 ^° C + 5 ^° C = 25 ^° C

Masse des Öls (m) = 100 Gramm

Spezifische Wärmekapazität von Öl (c_Öl) = 0,43 cal/g ^° C

Anfangsöltemperatur (T ₁ ) = 20 ^° C

Das Öl befindet sich in einem Gefäß, sodass es sich im thermischen Gleichgewicht mit dem Eisengefäß befindet. Beträgt die Endtemperatur des Eisengefäßes also 25 ^° C, so beträgt auch die Endtemperatur des Öls 25 ^° C.

Endtemperatur des Öls (T₂ ₎ = 20 ^° C + 5 ^° C = 25 ^° C

Masse des Eisens (m) = 50 Gramm

Anfangstemperatur des Eisens (T ₁ ) = 75 ^o C

Eisen befindet sich in einem Gefäß in Öl und steht somit im thermischen Gleichgewicht mit dem Öl und dem Gefäß. Beträgt die Endtemperatur des Gefäßes 25 ^° C, so beträgt auch die Endtemperatur des Eisens 25 ^° C.

Frage: Spezifische Wärmekapazität von Eisen (c Eisen)

Antwort:

Von Eisen freigesetzte Wärme:

Q = mc ΔT = (50)(c)(75-25) = (50)(c)(50) = 2500c Kalorien

Vom Eisengefäß aufgenommene Wärme:

Q = mc ΔT = (200)(c)(25-20) = (200)(c)(5) = 1000c Kalorien

Vom Öl aufgenommene Wärme:

Q = mc ΔT = (100)(0,43)(25-20) = (43)(5) = 215 Kalorien

Das Black-Prinzip besagt, dass in einem geschlossenen, isolierten System die von einem Objekt hoher Temperatur abgegebene Wärme von einem Objekt niedriger Temperatur absorbiert wird.

Freigesetzte Menge = Aufgenommene Menge

2500c = 1000c + 215

2500c – 1000c = 215

1500c = 215

c = 215/1500

c = 0,143 cal/g ^° C

Die richtige Antwort ist A.

9. Ein Glas mit 200 Gramm Wasser bei einer Temperatur von 20 °C wird mit 50 Gramm Eis bei einer Temperatur von -2 °C gefüllt. Findet nur ein Wärmeaustausch zwischen Wasser und Eis statt, so ergibt sich nach Erreichen des Gleichgewichts Folgendes: (c_Wasser = 1 cal/g°C; c_{_Eis} = 0,5 cal/g°C; L = 80 cal/g)

A. Das gesamte Eis schmilzt und die Temperatur liegt über 0 °C.

B. Das gesamte Eis schmilzt und die Temperatur beträgt 0 °C.

C. Nicht das gesamte Eis schmilzt und die Temperatur beträgt 0 °C.

D. Die Temperatur des gesamten Systems liegt unter 0 °C.

E. Ein Teil des Wassers gefriert und die Systemtemperatur beträgt 0 °C.

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Masse des Wassers (m _Wasser ) = 200 Gramm

Wassertemperatur (T _Wasser ) = 20 ^° C

Spezifische Wärmekapazität von Wasser (c _Wasser ) = 1 cal/gr°C

Masse des Eises (m _es ) = 50 Gramm

Eistemperatur (T _es ) = -2 ^° C

Spezifische Wärmekapazität von Eis (c _{_es} ) = 0,5 cal/gr°C

Schmelzwärme von Wasser (L) = 80 cal/g

Antwort:

Wärme, um die Temperatur von Eis von -2 ^° C auf 0 ^° C zu erhöhen:

Q = mc ΔT

Q = (50 Gramm)(0,5 cal/gr°C)(0 ^° C – (-2 ^° C))

Q = (50)(0,5 cal)(2)

Q = 50 Kalorien

Hitze, um das gesamte Eis zu Wasser zu schmelzen:

Q = m L = (50 Gramm)(80 Kalorien/Gramm) = 4000 Kalorien

Wärme, um die Temperatur des gesamten Wassers von 20 ^° C auf 0 ^° C zu senken:

Q = mc ΔT

Q = (200 Gramm)(1 cal/gr°C)(0 ^° C – (20 ^° C))

Q = (200)(1 cal)(-20)

Q = -4000 Kalorien

Ein positives Vorzeichen bedeutet, dass Wärme zugeführt wird, ein negatives Vorzeichen bedeutet, dass Wärme abgegeben wird.

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um das Eis auf 0 ^° C zu erwärmen, beträgt 50 Kalorien, und die Wärmemenge, die zum vollständigen Schmelzen des Eises benötigt wird, beträgt 4000 Kalorien. Daher beträgt die insgesamt zum vollständigen Schmelzen des Eises benötigte Wärmemenge 4050 Kalorien. Die verfügbare Wärmemenge entspricht der vom Wasser freigesetzten Wärmemenge von 4000 Kalorien.

Daraus lässt sich schließen, dass die verfügbare Wärme nicht ausreicht, um das gesamte Eis zu Wasser zu schmelzen. Der größte Teil des Eises ist geschmolzen, ein kleiner Teil jedoch nicht. Dieses Wasser und das restliche Eis haben eine Temperatur von 0 ^° C.

Die richtige Antwort ist C.

10. Ein Stück Aluminium mit einer Masse von 200 Gramm und einer Temperatur von 20 ^° C wird in ein Gefäß mit Wasser (100 Gramm Masse, 80 ^° C) gegeben. Die spezifische Wärmekapazität von Aluminium beträgt 0,22 cal/g ° ^C und die von Wasser 1 cal/g ^° C. Die Endtemperatur des Aluminiums liegt dann nahe bei …

A. 20 ^° C

B. 42 ^° C

C. 62 ^° C

D. 80 ^° C

E. 100 ^° C

Diskussion

Es ist bekannt, dass :

Masse des Aluminiums = 200 Gramm

Aluminiumtemperatur = 20 ^° C

Masse des Wassers = 100 Gramm

Wassertemperatur = 80 ^° C

Spezifische Wärmekapazität von Aluminium = 0,22 cal/g ^° C

Spezifische Wärmekapazität von Wasser = 1 cal/g ^° C

Gefragt : Endtemperatur von Aluminium

Antwort :

Da sich das Aluminium im Wasser befindet, entspricht die Endtemperatur des Aluminiums der Endtemperatur des Wassers.

Die vom Wasser mit der höheren Temperatur abgegebene Wärme (Q_abgelassen) entspricht der vom Aluminium mit der niedrigeren Temperatur aufgenommenen Wärme (Q_aufgenommen).

m _Wasser c (ΔT) = m _Aluminium c (ΔT)

(100)(1)(80 – T) = (200)(0,22)(T – 20)

(100)(80 – T) = (44)(T – 20)

8000 – 100T = 44T – 880

8000 + 880 = 44T + 100T

8880 = 144T

T = 62 ^° C

Die richtige Antwort ist C.

11. Eine 50 g schwere Münze mit einer Temperatur von 85 °C wird in 50 g Wasser mit einer Temperatur von 29,8 °C getaucht (spezifische Wärmekapazität von Wasser = 1 cal/g ^{· °} C ). Wenn die Endtemperatur 37 °C beträgt und das Gefäß keine Wärme aufnimmt, dann ist die spezifische Wärmekapazität des Metalls …

A. 0,15 cal.g ^-1 .°C ^-1

B. 0,30 cal.g ^-1 .°C ^-1

C. 1,50 cal.g ^-1 .°C ^-1

D. 4,8 cal.g ^-1 .°C ^-1

E. 7,2 cal.g ^-1 .°C ^-1

Diskussion

Es ist bekannt, dass :

Metallmasse (m_{_Metall} ) = 50 Gramm

Metalltemperatur = 85 ^° C

Masse des Wassers (m _Wasser ) = 50 Gramm

Wassertemperatur = 29,8 ^° C

Spezifische Wärmekapazität von Wasser (c_{_Wasser} ) = 1 cal/g ^{^-1} °C ^{^-1}

Endtemperatur des Gemisches = 37 ^° C

Gefragt : spezifische Wärmekapazität eines Metalls (c_Metall)

Antwort :

Die vom Metall mit der höheren Temperatur abgegebene Wärme (Q_abgegeben) entspricht der vom Wasser mit der niedrigeren Temperatur aufgenommenen Wärme (Q_aufgenommen).

m _Metall c (ΔT) = m _Wasser c (ΔT)

(50)(c)(85 – 37) = (50)(1)(37 – 29,8)

(c)(85 – 37) = (1)(37 – 29,8)

48 c = 7,2

c = 0,15 cal· ^{g⁻¹ ·} °C⁻¹

Die richtige Antwort ist A.

12. Ein 50 Gramm schwerer Eiswürfel mit einer Temperatur von 0 °C wird in 200 Gramm Wasser mit einer Temperatur von 30 °C in einem speziellen Behälter getaucht. Der Behälter nimmt keine Wärme auf. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt 1 cal/g ^{° C} und die Schmelzwärme von Eis 80 cal/ ^g . Die Endtemperatur des Gemisches beträgt dann …

A. 5°C

B. 8°C

C. 11°C

D. 14°C

E. 17°C

Diskussion

Es ist bekannt, dass :

Masse des Eises (m _es ) = 50 Gramm

Eistemperatur = 0°C

Masse des Wassers (m _Wasser ) = 200 Gramm

Wassertemperatur = 30 ^° C

Spezifische Wärmekapazität von Wasser (c _Wasser ) = 1 cal/g ^{– 1} °C ^–1

Schmelzwärme von Eis (L _Eis ) = 80 cal.g ^–1

Gefragt : Endtemperatur des Gemisches

Antwort :

Schätzen Sie zunächst den Endzustand ab:

Die Wärmemenge, die Wasser freisetzt, um seine Temperatur von 30 ^° C auf 0 ^° C zu senken:

Q _lose = m _Wasser c _Wasser (ΔT) = (200)(1)(30-0) = (200)(30) = 6000

Die zum Schmelzen des gesamten Eises benötigte Wärmemenge:

Q _Schmelze = m _es L _es = (50)(80) = 4000

Die zum Schmelzen des gesamten Eises benötigte Wärmemenge beträgt nur 4000 K, während 6000 K zur Verfügung stehen. Daraus lässt sich schließen, dass die Endtemperatur des Gemisches über 0 ^° C liegt.

Schwarzes Prinzip :

Die vom Wasser freigesetzte Wärme entspricht der Wärmemenge, die zum Schmelzen des gesamten Eises benötigt wird, plus der Wärmemenge, die zum Erhitzen des Eiswassers benötigt wird.

(m _Wasser )(c _Wasser )(ΔT) = (m _es )(L _es ) + (m _es )(c _Wasser )(ΔT)

(200)(1)(30-T) = (50)(80) + (50)(1)(T-0)

(200)(30-T) = (50)(80) + (50)(T-0)

6000 – 200T = 4000 + 50T – 0

6000 – 4000 = 50T + 200T

2000 = 250T

T = 2000/250

T = 8 ^° C

Die richtige Antwort ist B.

Zustandsänderungen der Materie

13. Die folgende Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen Temperatur (T) und der einem Gramm Feststoff zugeführten Wärmemenge (Q). Die Verdampfungswärme des Feststoffs beträgt…
A. 60 Kalorien/Gramm
B. 70 Kalorien/Gramm
C. 80 Kalorien/Gramm
D. 90 Kalorien/Gramm
E. 100 Kalorien/Gramm
Diskussion:Die Verdampfungswärme ist die Wärmemenge, die von 1 Gramm eines Objekts aufgenommen (oder abgegeben) wird, um seinen Aggregatzustand von flüssig zu gasförmig (oder von gasförmig zu flüssig) zu ändern.
Ist bekannt :
Aufgenommene oder abgegebene Wärme: Q = 140 Kalorien – 60 Kalorien = 80 Kalorien
Masse des Feststoffs: m = 1 Gramm
Gefragt :
Dampfhitze (L_v) Feststoffe?
Jawab :
Formel zur Bestimmung der Wärmemenge von Dampf :
Q = m L_v
Beschreibung: Q = aufgenommene oder abgegebene Wärme, m = Masse des Stoffes, L_v = Wärme des Dampfes
L_v = Q / m
L_v = 80 Kalorien / 1 Gramm
L_v = 80 Kalorien/Gramm
Die richtige Antwort ist C.

14. Unten ist ein Diagramm der Wärmemenge in Abhängigkeit von der Temperatur von 1 kg Wasserdampf bei Normaldruck dargestellt. Der Siedepunkt von Wasser beträgt 2256 x 10³ J/kg und die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,2 x 10³ J/kg K, dann beträgt die bei der Umwandlung von Dampf in Wasser freigesetzte Wärme…
A. 4,50 × 10³ joule
B. 5,20 × 10³ joule
C. 2,00 × 10⁶ joule
D. 2,26 × 10⁶ joule
E. 4,40 × 10⁶ joule

Diskussion:
Ist bekannt :
Dampfhitze oder Siedehitze (L_v) = 2.256 x 10³ J / kg
Spezifische Wärmekapazität von Wasser (c) = 4200 J/kg K
Masse des Dampfes (m) = 1 kg
Gefragt :
Freigesetzte Wärme (Q)?
Jawab :
Q = m L_v
Q = (1 kg)(2.256 x 10³ J/kg)
Q = 2256 x 10³ joule
Q = 2,256 x 10⁶ joule
Die richtige Antwort ist D.

15. Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 2 kg Wasser von -2 °C zu erhöhen. ^oC bis 10 ^oC ist… Spezifische Wärmekapazität von Wasser = 4.200 J/kg C^ospezifische Wärmekapazität von Eis = 2.100 J/kg °C^o, Schmelzwärme von Wasser (L_F) = 334.000 J/kg
A. 760.400 J
B. 750.000 J
C. 668.000 J
D. 600.000 J
E. 540.000 J
Diskussion:
Ist bekannt :
Masse (m) des Wassers = 2 kg
Anfangstemperatur (T) = -2 ^oC
Endtemperatur (T) = 10 ^oC
Spezifische Wärmekapazität von Eis (c_es) = 2100 J/kg °C^o
Spezifische Wärmekapazität von Wasser (c Wasser) = 4200 J/kg °C^o
Schmelzwärme von Wasser (L)_F) = 334.000 J/kg
Gefragt :
Aufgenommene Wärme (Q)?
Jawab :
Temperaturänderung von -2 ^oC bis 10 ^oC durchläuft mehrere Phasen.
Phase 1, die Eistemperatur steigt von -2 ^oC bis 0 ^oC (Der Anstieg der Eistemperatur stoppt beim Gefrierpunkt von Wasser, der 0 beträgt.) ^oC)
Phase 2: Das gesamte Eis schmilzt (der feste Zustand geht bei der Gefrierpunktstemperatur von Wasser, die 0 °C beträgt, in den flüssigen Zustand über). ^oC)
Phase 3, die Wassertemperatur steigt wieder von 0 ^oC bis 10 ^oC)
Also von einer Temperatur von -2 ^oC bis 0 ^oBei C ist Wasser noch fest. ^oBei C erfolgt ein Übergang vom festen in den flüssigen Zustand. Nach dem Übergang vom festen in den flüssigen Zustand steigt die Wassertemperatur wieder von 0 ^oC bis 10 ^oC.
Q₁ = (m)(c es)(delta T) = (2 kg)(2100 J/kg C^o) (0 ^oC – (-2 ^oC)) = (2)(2100 J)(2) = 8400 J
Q₂ = (m)(L_F) = (2 kg)(334.000 J/kg) = 668.000 J
Q₃ = (m)(c Wasser)(delta T) = (2 kg)(4200 J/kg C^o) (10 ^oC - 0 ^oC)) = (2)(4200 J)(10) = 84000 J
Aufgenommene Wärme:
Q = Q₁ + Q₂ + Q₃
Q = 8400 J + 668.000 J + 84000 J
Q = 760.400 Joule
Die richtige Antwort ist A.

Fragequelle:

Physikfragen für die nationale Prüfung an weiterführenden Schulen/Berufsschulen