Hoeveel warmte is nodig om een blokje ijs met massa 20g en Temperatuur -20°C om te zetten in water van 20°C?

Sebastiaan, 15 jaar
11 juni 2020

Ik wil deze vraag kunnen oplossen maar iedere poging die ik doe is fout.

Antwoord

Daar heb je driemaal energie voor nodig: eerst om het ijs naar 0° Celsius te brengen (Q1) , dan om het ijs te smelten in water van 0°C (Q2), en tenslotte om water van 0°C naar 20°C te brengen (Q3).

De eerste en de derde stap kan je vinden met de formule Q = m.c.dT

met  m : de massa van de op te warmen substantie in kg,

        c : de specifieke warmtecapaciteit in Joule/kg/K  (Joule per kilogram, per Kelvin) = de benodigde energie om 1 kg met 1 graad (dus met 1 Kelvin ) te verwarmen

       dT : het aantal Kelvin waarmee je de temperatuur wil laten toenemen.

Voor ijs vind je makkelijk op internet:  c(ijs) =2108 J/(kg.K) en voor water c(water) = 4187 J/(kg.K)

Dus: om het ijs naar 0° C te brengen: Q1 = 0.02 . 2108 . 20 = 843 J

en om het water van 0°C naar 20°C te brengen:  Q3 = 0.02 . 4187 . 20 = 1675 J

Dan nog de tussenstap, het smelten van ijs in water. Om bij 0° C een kg ijs om te zetten in  water is 334 000 Joule nodig.

Dus hier, met 20 gr ipv 1 kg is dat:  Q2 = 0.02 . 334 000  = 6 680 J

Samen: Q1 + Q2 + Q3 = 843 + 1675 + 6680 = 9 198 Joule

Twee derde gaat dus naar het smelten...

 

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2020
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen