soortelijke warmtecapaciteit

Joanna stelde deze vraag op 18 augustus 2007 om 09:36.

Quote

Hallo,

Kan iemand me helpen met de volgende vraag (zie bijgevoegd documentje---(een vraag die ze al eens gesteld hebben bij de toelatingsproef arts/tandarts in België)?

Ik weet dat antwoord A al fout is, want dan begint de stof pas te smelten. Antwoord D is ook zeker al fout  want dan begint de verdamping pas. En dan twijfel ik nog tussen B en C.

C is juist want: Q=P*t

                     Q= 2000J/min * (7-4)min

                     Q= 6000J !

Maar ik begrijp niet waarom B ook niet juist kan zijn, kan iemand me helpen?

Alvast erg bedankt!

Groetjes, Joanna

Bijlagen:

Reacties:

Jan van de Velde
18 augustus 2007 om 10:58
Quote

Dag Joanna,

Je redeneringen tégen A en D, en vóór C zijn correct.

Wat betreft B: Je hebt een x hoeveelheid stof, en voert elke minuut 2000 J energie toe.

Met 2000 J stijgt de temperatuur van die x kg vaste stof met (volgens de grafiek) 7,5°C

Met 2000 J stijgt de temperatuur van die x kg in vloeibare toestand met (grafiek) 16°C

De eenheid van soortelijke warmtecapaciteit is J/(kg·K)

Nou jij weer.

Groet, Jan

 

Bert Metz
18 augustus 2007 om 11:52
Quote

Beste Joanna en Jan,

wat Jan schrijft lijkt me inhoudelijk correct. Ik wil alleen graag een kanttekening plaatsen bij het gebruik van de term "soortelijke warmtecapaciteit". Jullie zijn niet de enigen die deze term gebruiken (ik kreeg 269 Google hits)  maar in de leerboeken die ik ken wordt onderscheid gemaakt tussen "soortelijke warmte" enerzijds en "warmtecapaciteit" anderzijds (zie ook b.v. http://nl.wikipedia.org/wiki/Warmtecapaciteit).

Het zijn twee verschillende begrippen, zelfs met verschillende grootheden,  en het gebruik van een nieuwe term die beide begrippen combineert lijkt me dan ook niet zinvol.

Met vriendelijke groet,

Bert Metz 

Jan van de Velde
18 augustus 2007 om 12:07
Quote

Dag Bert,

Zodra Joanna uit haar vraag is wil ik hier deze terminologiediscussie graag afmaken

Groet, Jan

Joanna
19 augustus 2007 om 09:23
Quote

Beste Jan,

Ik begrijp niet goed hoe je nu die graden precies afleest (7,5° en 16°) Kan je me daar een beetje meer uitleg bij geven?

Als ik jouw redenering volg, dan is de warmtecapaciteit in vloeibare toestand dus groter dan die in vaste toestand (denk ik toch)

Groetjes, Joanna

Jan van de Velde
19 augustus 2007 om 10:00
Quote

Ik begrijp niet goed hoe je nu die graden precies afleest (7,5° en 16°) Kan je me daar een beetje meer uitleg bij geven?

De vaste stof stijgt in 4 minuten met 30°C in temperatuur. Dat is dus 7,5°C per minuut. Per minuut wordt 2000 J toegevoerd. Er is dus 2000J nodig om deze hoeveelheid stof 7,5°C in temperatuur te doen stijgen.

  

Als ik jouw redenering volg, dan is de warmtecapaciteit in vloeibare toestand dus groter dan die in vaste toestand

En nou doorredeneren op vorige uitleg: soortelijke warmte (of in Vlaanderen soortelijke warmtecapaciteit) is gedefinieerd als de energie nodig om 1 kg van en stof 1K in temperatuur te doen stijgen. 2000 J voor 7,5°C van een x-hoeveelheid stof ==> 267 J/K is de warmtecapaciteit van deze hoeveelheid stof

Nou lukt het vast wel om dat eens zelf te doen voor die vloeibare toestand, en dan de correcte conclusie te trekken omtrent antwoord b)

 

Jaap Koole
19 augustus 2007 om 10:42
Quote

Dag Joanna, Jan,
Wat betreft bewering D: aan de hand van het diagram kunnen we niet vaststellen of alle stof op t=10 min volledig is verdampt. Volledige verdamping zou kunnen blijken uit een steilheid die op t=10 min verandert. Maar in het diagram kunnen we niet zien hoe de grafiek onmiddellijk na t=10 min verder loopt.
Joanna noteert "dan begint de verdamping pas". Als zij doelt op het tijdstip t=10 min, lijkt me dit niet correct. De verdamping begint al snel na t=4 min, als een gedeelte van de vaste stof is gesmolten. Koken gebeurt pas bij het (onbekende) kookpunt, maar verdampen gebeurt ook bij lagere temperatuur. Denk maar aan de waterdamp die je nu inademt.

Groeten, Jaap Koole

Bert Metz
19 augustus 2007 om 22:15
Quote

Beste allemaal,

n.a.v. Jaap's opmerking (reactie 6) het volgende:

onder normale omstandigheden zou je mogen verwachten dat er in de opwarmingsgrafiek nog een vlak stuk volgt als de vloeistof aan de kook raakt. Pas als daarna de temperatuur verder stijgt is het punt bereikt waarbij de stof volledig verdampt is.
De toetsvraag lijkt me in dit opzicht alleszins redelijk.

Met groet,

Bert

Plaats een reactie:


Bijlagen:

+ Bijlage toevoegen

Bevestig dat je geen robot bent door de onderstaande letters of cijfers over te typen: