Opgave
In een thermosfles met een warmtecapaciteit van 160 J/K bevindt zich water van 20 °C. Hierin brengen we 40 gram ijs van - 5 °C.
Neem aan dat er geen warmtecontact is met de omgeving.
Het blijkt dat de eindtemperatuur +3 °C is.
- Bereken hoeveel water er in de thermosfles zat.
Uitwerking
Warmte wordt afgestaan door de thermosfles en het water:
Thermosfles:
• Q = C • ΔT = 160 • 17
• = 2720 J
Water:
• Q=m • c • ΔT = m • 4,18•103 • 17 J
Warmte wordt opgenomen door het ijs:
Van -5 °C naar 0 °C:
• Q = m • c • Δt = 40 • 2,2 • 5 = 440 J
Smelten:
• Q = 40 • 330 = 13360 J
Van 0 °C naar 3 °C:
• Q = m • c • Δt = 40 • 4,18 • 3 = 502 J
Samen: 14302 J
• Qop = Qaf
• dus
• 14302 = 2720 + m • 4,18•103 • 17
• m = 0,16 kg.
