Mam 5L vrele vode, koliko kg ledu potrebujem da jo spravim na 2-5c? Kok bo znašala količina na koncu?
Led je v kockah 3x3cm, ni suh.
Led je v kockah 3x3cm, ni suh.
Kako zračunam?
- Ustvarjalec teme malcomX
- Začetni datum
Odvisno kako mrzel je led in kako topla je voda! Sicer pa pri takih temp. razlikah moraš upoštevat še čas, s časom pa pridejo izgube v obe smeri (ohlajanje vode in ogrevanje ledu) ...
Vse to že veš iz opisa. Ker led ni suh (je malo vlažen) pomeni, da je na temperaturi 273 K. Vrela voda je do trenutka, ko izpari zadnja kaplice vode na temperaturi 373 K. Pri izračunu moraš upoštevati potrebno energijo za taljenje ledu, da dobiš vodo pri 273 K (če bi bila namesto vrele vode para, bi moral upoštevati še potrebno energijo za utekočinjanje pare). No ko imaš enkrat vodo pri 273 K in vodo pri 373 K ti pa npr. mešanica pol/pol da vodo pri 323 K... Torej stvar izračunaš z navadnim sklepnim računom.
PS- se opravičujem za le teoretično razlago, formule sem vedel pred kar nekaj desetletji
Ne vem če ja ravno samo odšetanje, po spominu se mi zdi, da je ravno nekje med to temperaturo (2 - 5) poraba energije največja in ne eneka kot pri segrevanju/ohlajanju iz drugače temperature (nekako tako (iz 20 na 30 je potrebno naprimer 99J) (iz -5 na 5 je pa potrebno 155J)). Ne vem če je ravno tako, a vem, da je neka razlika glede na porabo energije za segrevanje....
Suh led je mišljen kot Co2 v trdi obliki! Led je sicer trdo agregatno stanje vode, temeratura lahko variira od 0 navzdol - ledu ki bi ibmel natanko 0 stopinj nisem še videl!
Vrela voda ima lako tudi 70 ali pa 130 stopinj, pač odvisno od pritiska!
Enostavne preračun (z realnostjo nima veliko skupnega): če vzamemo da imamo 100% izolirano okolje, pa predpostavimo da je gostota ledu enaka vodi, potem če damo v 5l vode s 100 stopinj 5l z 0 stopinj dobimo 10l vode s 50C. Če nadaljujemo po tem principu:
v 10l 50C damo 10l 0C -> dobimo 20l 25C
v 20l 25C damo 20l 0C -> dobimo 40l 12.5C
v 40l 12.5C damo 40l 0C -> dobimo 80l 6.25C
v 80l 6.25C damo 80l 0C -> dobimo 160l 3.125C
... skratka porabili smo 5+10+20+40+80l=155l vode z 0C da smo dobili 3.1C iz 5l vrele vode!
V realnosti, če to delaš v nekem sodu nikoli ne boš dobil 3.1C vode. Imel boš plavajoč led in pa vodo, ki bo imela precej več stopinj. Na koncu se bo pa vse skupaj ustalilo pri sobni temperaturi.
Ti si zrel za titulo Teoretik.
V tvoji (precej poenostavljeni) formuli (pusti idealno okolje - ga praktično ne moreš doseči, zato Teoretik) manjka ohlajanje kropa že samega po sebi. Tudi v tvojem teoretičnem 100% izoliranem okolju se krop ohlaja sam od sebe, jasno, temperaturo oddaja v okolico, ki kar naenkrat ni več 100% idealno okolje. Zaradi ohlajanja kropa naraste relativna vlažnost okolja, ki spet vpliva na led. Poleg tega nisi računal, da iz staljenega ledu dobiš neko količino vode in litraže več ne držijo.
Temperatura je nabolj nehvaležen del fizike, ker ima toliko faktorjev, da je najboljš pustit teorijo in stvar preverit empirično, tj s poskusi.
V tvoji (precej poenostavljeni) formuli (pusti idealno okolje - ga praktično ne moreš doseči, zato Teoretik) manjka ohlajanje kropa že samega po sebi. Tudi v tvojem teoretičnem 100% izoliranem okolju se krop ohlaja sam od sebe, jasno, temperaturo oddaja v okolico, ki kar naenkrat ni več 100% idealno okolje. Zaradi ohlajanja kropa naraste relativna vlažnost okolja, ki spet vpliva na led. Poleg tega nisi računal, da iz staljenega ledu dobiš neko količino vode in litraže več ne držijo.
Temperatura je nabolj nehvaležen del fizike, ker ima toliko faktorjev, da je najboljš pustit teorijo in stvar preverit empirično, tj s poskusi.
Sej se zavedam, tu sem predpostavil par stvari ki jih ne moreš doseči.
Ena je izoliranost pojava od okolice.
Druge je da sem predpostavil da imamo vodo ki ima 0 stopinj in vodo ki ima 100 stopinj (enako agregatno stanje, predpostavimo dani prehodov), spet ta vodo ima enake lastnosti po celem intervalu (kar jasno ni res).
Napak je veliko ampak od oka je izračun pravi, rabimo ogromno ledu za to da shladimo vrelo vodo. V praksi sem pa že omenil, če boš kocke ledu vrgel v vrelo vodo temperature tekoče vode 5 stopinj ne boš nikoli dosegel.
mX je verjerno šel kaj stavit in sedaj ga zanima ali bo moral plačat vso pijačo ali pa bo 100kg ledu dovolj, no jst pravim da bo plačal in da naj kar gre na bankomat dvignit denar!
Ena je izoliranost pojava od okolice.
Druge je da sem predpostavil da imamo vodo ki ima 0 stopinj in vodo ki ima 100 stopinj (enako agregatno stanje, predpostavimo dani prehodov), spet ta vodo ima enake lastnosti po celem intervalu (kar jasno ni res).
Napak je veliko ampak od oka je izračun pravi, rabimo ogromno ledu za to da shladimo vrelo vodo. V praksi sem pa že omenil, če boš kocke ledu vrgel v vrelo vodo temperature tekoče vode 5 stopinj ne boš nikoli dosegel.
mX je verjerno šel kaj stavit in sedaj ga zanima ali bo moral plačat vso pijačo ali pa bo 100kg ledu dovolj, no jst pravim da bo plačal in da naj kar gre na bankomat dvignit denar!
Kolega zabito trdi, da bo 25kg ledu dovolj, da v zelo kratkem času ohladi vrelo vodo na 2-5c.
Če zgubi more pokazat videoposnetke kak fršola svojo babo, če jaz zgubim, pa morem dat sliko svojga qrca na bilokater
strežnik na spletu.
Če zgubi more pokazat videoposnetke kak fršola svojo babo, če jaz zgubim, pa morem dat sliko svojga qrca na bilokater
strežnik na spletu.
Za vsak slučaj;
Je boljše da mu smestim led ki je že nekaj časa v zamrzovalniku in deluje suh, al mu naj dam direkt ledomata?
Točne razlike ne poznam, se pa tisit z zmrzovalnika recimo zalepi na kožo. Ni med najbolj pametnimi mu to že na daleč vidiš, tak
da načeloma na taki prevari me nebo zgruntal.
Je boljše da mu smestim led ki je že nekaj časa v zamrzovalniku in deluje suh, al mu naj dam direkt ledomata?
Točne razlike ne poznam, se pa tisit z zmrzovalnika recimo zalepi na kožo. Ni med najbolj pametnimi mu to že na daleč vidiš, tak
da načeloma na taki prevari me nebo zgruntal.
No da ne bomo preveč teoretizirali, najprej izračunajmo koliko ledu malcom rabi v idealnem svetu, drugi vplivi pa pridejo na vrsto kasneje:
Podatki ki jih potrebujemo so:
m_v = 5kg - masa vode
c = 4200 J/kg K - specifična toplota vode
q_t = 334 J/kg - talilna toplota ledu
T_z = 373 K - začetna temperatura vode
T_k = 278 K - končna temperatura
------------------------------------------------------------
m_l = ? - masa ledu
Najprej v mislih ohladimo vodo na T_0 = 273 K. S tem dobimo:
Q_1 = m_v * c * (T_z -T_0)
toplote. To toploto potem porabimo za taljenje ledu in segrevanje mešanice na končno temperaturo
Da stalimo led potrebujemo
Q_2 = m_l * q_t
toplote, za segrevanje končne količine vode na željeno temperaturo pa
Q_3 = (m_l + m_v) * c *(T_k - T_0).
Sedaj še izenačimo "dobljeno" toploto s tisto, ki jo porabimo za segrevanje in taljenje
Q_1 = Q_2 + Q_3
in dobimo (račun naj braec za vajo naredi sam
)
m_l = m_v * c * ( T_z - T_k ) / ( q_t + c*(T_k - T_0) )
Če vstavimo podatke rabi malcom približno 98 kg ledu. Če je led v kockah 3x3 cm je to približno 400000 kock.
Zdaj pa naredite experiment da vidimo za koliko striže
Podatki ki jih potrebujemo so:
m_v = 5kg - masa vode
c = 4200 J/kg K - specifična toplota vode
q_t = 334 J/kg - talilna toplota ledu
T_z = 373 K - začetna temperatura vode
T_k = 278 K - končna temperatura
------------------------------------------------------------
m_l = ? - masa ledu
Najprej v mislih ohladimo vodo na T_0 = 273 K. S tem dobimo:
Q_1 = m_v * c * (T_z -T_0)
toplote. To toploto potem porabimo za taljenje ledu in segrevanje mešanice na končno temperaturo
Da stalimo led potrebujemo
Q_2 = m_l * q_t
toplote, za segrevanje končne količine vode na željeno temperaturo pa
Q_3 = (m_l + m_v) * c *(T_k - T_0).
Sedaj še izenačimo "dobljeno" toploto s tisto, ki jo porabimo za segrevanje in taljenje
Q_1 = Q_2 + Q_3
in dobimo (račun naj braec za vajo naredi sam
m_l = m_v * c * ( T_z - T_k ) / ( q_t + c*(T_k - T_0) )
Če vstavimo podatke rabi malcom približno 98 kg ledu. Če je led v kockah 3x3 cm je to približno 400000 kock.
Zdaj pa naredite experiment da vidimo za koliko striže
Led ima lahko od 0 stopinj navzdol, ledomati ponavadi delajo na minimum, v skrinji imaš pa lahko -30! Jasno vpliva temperatura ledu tudi na to koliko in kako bo ohladilo vse skupaj. Če imaš "led" ki ima -100 stopinj potem ga bo dovolj že 5l in stvar se bo ohladila na 0!
Citat:
Uporabnik Thazz pravi:
No da ne bomo preveč teoretizirali, najprej izračunajmo koliko ledu malcom rabi v idealnem svetu, drugi vplivi pa pridejo na vrsto kasneje:
Podatki ki jih potrebujemo so:
m_v = 5kg - masa vode
c = 4200 J/kg K - specifična toplota vode
q_t = 334 J/kg - talilna toplota ledu
T_z = 373 K - začetna temperatura vode
T_k = 278 K - končna temperatura
------------------------------------------------------------
m_l = ? - masa ledu
Najprej v mislih ohladimo vodo na T_0 = 273 K. S tem dobimo:
Q_1 = m_v * c * (T_z -T_0)
toplote. To toploto potem porabimo za taljenje ledu in segrevanje mešanice na končno temperaturo
Da stalimo led potrebujemo
Q_2 = m_l * q_t
toplote, za segrevanje končne količine vode na željeno temperaturo pa
Q_3 = (m_l + m_v) * c *(T_k - T_0).
Sedaj še izenačimo "dobljeno" toploto s tisto, ki jo porabimo za segrevanje in taljenje
Q_1 = Q_2 + Q_3
in dobimo (račun naj braec za vajo naredi sam)
m_l = m_v * c * ( T_z - T_k ) / ( q_t + c*(T_k - T_0) )
Če vstavimo podatke rabi malcom približno 98 kg ledu. Če je led v kockah 3x3 cm je to približno 400000 kock.
Zdaj pa naredite experiment da vidimo za koliko striže
Saj nastavil si kar. Si ga pa že takoj na začetku konkretno usral!
Talilna toplota ledu je v kJ. Ne v J
Citat:
Uporabnik Utisevalec pravi:
Led ima lahko od 0 stopinj navzdol, ledomati ponavadi delajo na minimum, v skrinji imaš pa lahko -30! Jasno vpliva temperatura ledu tudi na to koliko in kako bo ohladilo vse skupaj. Če imaš "led" ki ima -100 stopinj potem ga bo dovolj že 5l in stvar se bo ohladila na 0!
To v praksi ni ravno relevantno.
Talilna toplota vode je namreč za tri velikostne razrede večja kot specifična toplota. Za piko na i, pa je specifična toplota ledu še dvakrat manjša kot le ta od vode. Oziroma drugače povedano - precej neumno je ohlajati led nižje od 0 stopinj celzija, saj boš profitiral morda par procentov skupne oddane toplote.
tako je. z drugim besedam, da bi stalil 1kg ledu pri 0 stopinjah v 1kg vode pri 0 stopinjah, potrebuješ približno toliko energije, kot da bi želel segreti 1kg vode za 80 stopinj. torej bo MX s 5kg ledu ohladil 5litrov vrele vode na cca 20 stopinj, potem pa z 1 kilogramom še tja do 0. skupaj potem 6kg.
