Eindtemperatuur berekenen

Stijn stelde deze vraag op 11 november 2018 om 12:44.

Goedemiddag! 

Binnenkort staat een toets op het programma voor warmteleer.. ik zou graag willen weten wat ik hier verkeerd doe.

In een thermosfles met een warmtecapaciteit van 30 J/K bevindt zich 1,00 dl water van 12 °C. We laten een blokje aluminium van 40 gram en 100°C erin zakken.
Bereken de temperatuur die het water krijgt. 

Voor de thermosfles geldt: Q = C × ΔT met C = 30 J/K
Voor het water geldt: Q = m × c × ΔT met m = 0,100 kg en c = 4180 J/(kg K)
Voor het aluminium geldt: Q = m × c × ΔT met m = 0,040 kg en c = 880 J/(kg K).
Opgenomen warmte door fles en water = Afgestane warmte door aluminium blokje.
We noemen de uiteindelijke temperatuur "t".
30 × ( t - 12 ) + 0,100 × 4180 × ( t - 12 ) = 0,040 × 880 × ( 100 - t ) → = 18,4°C

Dit is de uitwerking.

Ik kom echter op een ander antwoord.. 
Wat heb ik gedaan en wat me het handigst leek, was om eerst het blokje af te koelen tot 0 graden celcius. Vervolgens kijken hoeveel warmte er vrijkomt:
0,04 * -100 * 880 = - 3520 Joule.

Tabel:         m         Te         Tb        dT        C          Q 
Q blokje      0,04       0          100      -100     880        -3520
=
Qwater       0,1         ?          12        ?         4180       ?
Q thermofles nvt        12        nvt      nvt      30          360  

Qblokje = Q water + Q thermofles
Uiteindelijk is de som van warmtestromen 0.  
De warmte van het blokje blijft over voor het water en de thermosfles. 
Dus is het gegevens invoeren met een onbekende Te. 
C*dT + mwater + cwater + dT = 3520 
30 * (Te-12)  + 0,1 * 4,18 * 103 * (Te-12) = + 3520 
30Te - 360 + 418Te - 5016 = 3520
Te(30+418) - 5376 = 3520
Te = 8896/(30+418)
Te = 19,85 graden celcius 
Ik kom uit op 19,8 graden celcius voor Te

Waarom is mijn uitkomst anders dan de uitwerking?

Groet,
Stijn 

Reacties

Theo de Klerk op 11 november 2018 om 13:08
Het blokje zelf warmt ook weer op vanaf 0 graden celsius en dat zie ik niet meegenomen - alsof dat op 0 graden blijft en de daarbij vrijgekomen energie afstaat.

De als eerste gegeven uitwerking lijkt me logischer qua afhandeling: die neemt begin- en eindtemperatuur in beschouwing zonder onnodige tussenstappen als 0 graden.
Stijn op 11 november 2018 om 16:11
Ah zo! Dus volgens mijn systeem:
Qblokje = Qwater + Qthermofles + Qblokje 
3520 = 0,1 * 4180 * (Te-12) + 30 * (Te-12) + 0,04 * 880 (Te-0) 
3520 = Te(418 + 30 + 35) - 5376 
8896 = Te(418 + 30 + 35)
18,41 = Te 

Bedankt! 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft negentien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)