Beste Hasan,

Je zegt een aantal slimme dingen dus dit gaat goed komen. Waar je zegt Q/deltaT klinkt het alsof je een formule gevonden hebt en alle bekende gegevens aan de ene kant hebt ingevuld (C en m) en deltaT naar de andere kant hebt weggedeeld, neem ik dat juist aan? Waar staat die delta voor volgens jou? en waar die 'T' in deze?

De uiteindelijke eindtemperatuur wordt inderdaad hetzelfde in alle bekers, namelijk, welke temperatuur denk je?

Het is me eerlijk gezegd nog niet geheel duidelijk wat het uiteindelijke doel van deze vraag is, kan het zijn dat je post een deel mist?

Met hartelijke groet,
Martijn

Beste Martijn

Ik vrees dat dit de volledige vraag is. 
Inderdaad Q/deltaT=m*c. Om de eindtemperatuur te berekenen heb ik toch de begintemperatuur van koffie nodig? De begintemperatuur van de bekers zijn allemaal hetzelfde, dus kan ik gewoon een willekeurige T kiezen? Het opnemen van warmte gebeurt gewoon "sneller" in de koperen beker dan alle andere volgens mij. Dus de eindtemperatuur wordt sneller bereikt in de koperen beker. En dan is de vraag opgelost, niet?

Dag Hasan,

dit is toch een behoorlijk mankerende vraag. Er valt weinig te zeggen over de snelheid van afkoelen omdat dat vooral afhangt van hoe snel die bekers hun warmte weer kwijt kunnen aan de omgeving (geleiding door de bekerwand, overdracht van warmte naar de omgeving).

Om hier een enigszins zinnige vraag van te maken moeten we de bekers volkomen geïsoleerd veronderstellen, en vragen in welke beker de koffie de laagste eindtemperatuur zou hebben. De beker met de grootste warmtecapaciteit (m·C) zal dan de meeste warmte opnemen en dus de koelste koffie gaan bevatten.

Is dit toevallig een vraag uit een oefenset voor de toelatingsexamens arts/tandarts Vlaanderen? Want dan komt die uit een onbetrouwbare set. 

Groet, Jan

Beste Hasan,

Het begint met goed lezen, "In welke beker zal de koffie het snelst afkoelen?" had ik gemist in jouw post.

• Je hebt gelijk dat de begintemperatuur bij allemaal hetzelfde is!
• Je hebt ook gelijk in je eerste post dat de eindtemperatuur bij allemaal hetzelfde is (welke T dan?)

'een ideale absorber is ook een ideale straler' dus jouw gevoel is juist: de koperen beker heeft een hogere C*m dus zal meer/sneller warmte opnemen, daardoor wordt zijn eigen temperatuur hoger en gaat hij ook meer/sneller warmte uitstralen naar de omgeving.

Voegt die laatste zin iets toe voor je, of maak ik het daarmee juist weer onduidelijker?

Met hartelijke groet,
Martijn

Ik ga er even van uit dat de vraag gaat over het afkoelen van de koffie als ik verschillende materialen voor bekers gebruik.

Het gaat dan over de warmteoverdracht van de warme koffie naar een koude beker. De oplossing zit verborgen in de soortelijke warmtes van de materialen waarvan de bekers zijn gemaakt.

Wat betekent soortelijke warmte? Het is de warmte die nodig is om 1 kg stof (Cu, Ag, Fe, Al) 1 ^oC in temperatuur te doen stijgen. (Omgekeerd: het is de afgegeven warmte van de stof per kg per graad C als de stof de warmte afgeeft).

Welke stof heeft de minste warmte nodig om in temperatuur te stijgen? Dat is de stof met de kleinste soortelijke warmte. Ag heeft maar 230 J nodig om 1 kg 1 ^oC te verwarmen. Fe daarentegen 460 J. Waar komt die warmte vandaan? In deze vraag: uit de warme koffie (= water).

Als de beker is gevuld dan zullen beker en koffie in korte tijd uiteindelijk dezelfde eindtemperatuur hebben.
Dus voor een Ag-beker hoeft de koffie minder warmte af te staan om in temperatuurevenwicht te komen. Als de koffie minder warmte hoeft af te staan, wat denk je dat de eindtemperatuur zal zijn in vergelijking met bijvoorbeeld Fe waar de koffie meer warmte moet afgeven om het Fe in temperatuur te doen stijgen.

Het lijkt er op dat de vraag geen gegevens aanlevert om het uit te rekenen. Mocht je dat wel willen doen, dan moet je zelf gegevens bedenken. Doe je dat, dan merk je dat de zilveren beker inderdaad de hoogste eindtemperatuur krijgt.

Laten we even Hasan's antwoord over de herkomst van de vraag afwachten. Want als deze inderdaad uit zo'n -onbetrouwbare- arts/tandarts oefenset komt kunnen we hem beter weggooien, niet langer de hersens over breken.

Als drie gekwalificeerde natuurkundedocenten er geen eenduidig antwoord op kunnen bedenken is het een slechte vraag. 

Groet, Jan

https://sirtaqi.com/nl/academy/texat/2368?mode=3&year=2009&month=Augustus
https://www.keu6.be/Geneeskunde/fysica_warmteleer.pdf

Dit zijn de twee documenten van waaruit ik de vraag heb gehaald. 
De site van keu6 zegt dat het antwoord de koperen beker is, terwijl sirtaqi zegt dat het antwoord de zilveren beker is. Beiden zijn relatief betrouwbare sites. Dit zou vraag 8 van augustus 2009 moeten zijn.

Als ik het uitreken met eigen getallen (Tkoffie is 80^oC, begin T bekers is 20^oC, massa koffie 0,1 kg), dan kom ik op een volgorde van Ag-Al-Fe-Cu, waarbij de zilveren beker de koffie het minst afkoelt en de Cu-beker het meest. (Ik houd hier geen rekening met warmteafgifte door straling, noch door stroming. Het woordgebruik "snel" is bijzonder misleidend en heeft hier geen betekenis als de eerder genoemde warmteafgifte door straling niet meetelt.)

Even terzijde, de stof met de laagste soortelijke warmtecapaciteit neemt het makkelijkste warmte op en stijgt dus makkelijker in temperatuur?

http://toelatingsexamen.rebus.be/question/4634/fysica-warmteleer/?sort=oldest#sort-top 

Dit is nog een platform waar ze de vraag besproken hebben.

Ik zie dat de oplossing van keu6 zegt dat Q/Δt als een snelheid wordt beschouwd. Maar deze Δt is een temperatuurverschil, geen tijd. Vergissinkje van de vraagoplosser; kan gebeuren.

Even over de terminologie. Ik gebruik de termen "soortelijke warmte" (een stofeigenschap) en "warmtecapaciteit" (voor een voorwerp of voor een hoeveelheid stof anders dan 1 kg). Ofwel: de soortelijke warmte is de warmtecapaciteit voor 1 kg stof.

Een stof met een lage soortelijke warmte stijgt sneller in temperatuur dan een stof met een grotere soortelijke warmte als je dezelfde hoeveelheid energie toevoert.

 Dat betrouwbaar is inderdaad relatief. In die tijd werden er namelijk nooit oude vragen vrijgegeven. Deelnemers werd gevraagd tegen een beloning een vraag uit het hoofd te onthouden en door te geven. De meeste van die vragen zijn dus meer of minder verminkt naar buiten gekomen, en heel veel daarvan zijn, op al of niet betaalde sites, maar heel matig of niet gerepareerd gepubliceerd.
Samen met een paar collega's hebben wij ons destijds op Wetenschapsforum (waar toen veel vragenverkeer was in de maanden voor elke examensessie) sets met vragen die langskwamen (fysica, chemie, wiskunde en biologie) verzameld, en in de geest van die toelatingsexamens zo goed mogelijk hersteld.

Nog een paar jaar later zakte dat vragenverkeer in door de opkomst van veelal betaalde speciale oefensites of live-trainingsinstituten. Maar die gerepareerde sets bestaan nog steeds,
toelatingsexamens arts/tandarts op Wetenschapsforum
al kan sinds 2013 het gamma onderwerpen enigszins aangepast zijn. Dat zou je echter uit recente informatie van de examencommissie zelf moeten kunnen halen. 

Hoe dan ook, dit is dus duidelijk zo'n verminkte vraag, en het is toch zeker in het kader van examentraining zonde van de tijd hier verder nog moeite in te steken, vooral voor Hasan, maar ook voor ons.

Groet, Jan