science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe de eindtemperatuur van een mengsel te berekenen

Een van de primaire wetten van de natuurkunde is het behoud van energie. U kunt een voorbeeld van deze wet zien in bewerkingen door twee vloeistoffen bij verschillende temperaturen te mengen en de eindtemperatuur te berekenen. Controleer de uiteindelijke temperatuur in het mengsel tegen uw berekeningen. Het antwoord moet hetzelfde zijn als u aanneemt dat er geen energie verloren is gegaan aan het milieu. Het praktische antwoord is anders dan degene die je hebt berekend, omdat er inderdaad wat warmte verloren gaat in de omgeving. Kijk hoe de berekening wordt uitgevoerd, ervan uitgaande dat u twee containers met water op verschillende temperaturen met elkaar mengt.

Weeg de hoeveelheid water in de eerste kleine container met de verschilmethode. Weeg de eerste container op de weegschaal en noteer het gewicht. Giet een bepaalde hoeveelheid water in de eerste container en weeg de container opnieuw. Noteer het tweede gewicht. Trek de twee gewichten van elkaar af om te zien hoeveel water je hebt voordat je het in container 1 mengt.

Herhaal het wegen van het water voor de tweede kleine container, ook door de verschilmethode. Registreer het gewicht.

Meet de temperatuur van elke container met een thermometer. Noteer de temperatuur op containernummer.

Meng de twee containers in een grote container en laat de watertemperatuur een constante waarde bereiken. Registreer de eindtemperatuur met behulp van de thermometer.

Bereken de eindtemperatuur van het watermengsel met behulp van de vergelijking T (final) = (m1_T1 + m2_T2) /(m1 + m2), waarbij m1 en m2 de gewichten zijn van het water in de eerste en tweede containers, T1 is de temperatuur van het water in de eerste container en T2 is de temperatuur van het water in de tweede container. Stel bijvoorbeeld dat u 50 ml water bij 20 graden Celsius mengt met 20 ml water bij 85 graden Celsius en de dichtheid van water is 1 g /ml. Zoek de gewichten van de twee watermonsters door de twee volumes te vermenigvuldigen met de dichtheid van water, volume 1 * 1 g /ml = 50 g en volume 2 * 1 g /ml = 20 g. Deze waarden moeten overeenkomen met de weegmetingen die u hebt gemaakt. Als ze anders zijn, gebruikt u de gewichtsmetingen die u hebt opgenomen. Voeg de eerder genoteerde waarden in de vergelijking in en vind de eindtemperatuur van het gemengde water, T (finale) = (50 g * 20 graden + 20 g * 85 graden) /(50 g + 20 g). Evalueer de vergelijking om T (definitief) = (1.000 + 1.700) /70 = 2.700 /70 = 38.57 graden te ontvangen