Wetenschap
1. Eerst moeten we de energie berekenen die nodig is om de temperatuur van het ijs te verhogen van -5,0°C naar 0°C:
- De specifieke warmtecapaciteit van ijs is 2,09 J/g°C.
- De temperatuurverandering is ΔT =0°C - (-5,0°C) =5,0°C.
Energie =massa x soortelijke warmtecapaciteit x temperatuurverandering:
Energie =15 g × 2,09 J/g°C × 5,0°C
Energie =155,85 J
2. Vervolgens moeten we de energie berekenen die nodig is om het ijs te smelten:
- De smeltenthalpie van ijs is 334 J/g.
- De massa van het te smelten ijs bedraagt 15 g.
Energie =massa x fusie-enthalpie:
Energie =15 g × 334 J/g
Energie =5010 J
3. Als we de energie optellen die nodig is om de temperatuur van het ijs tot 0°C te laten stijgen en de energie die nodig is om het ijs te laten smelten, krijgen we de totale benodigde energie:
Totale energie =155,85 J + 5010 J =5165,85 J
4. Nu kunnen we het aantal gram ijs berekenen dat overblijft door de totale geabsorbeerde energie (4500 J) af te trekken van de totale benodigde energie (5165,85 J) en het resultaat te delen door de kernfusie-enthalpie (334 J/g):
Aantal resterende grammen ijs =(totale benodigde energie - totale geabsorbeerde energie) / fusie-enthalpie
Gram resterend ijs =(5165,85 J - 4500 J) / 334 J/g
Gram resterend ijs =0,1967 g
Als dus 4,50 kJ energie wordt geabsorbeerd door 15,0 g ijs bij -5,0°C, zou ongeveer 0,20 gram ijs ongesmolten blijven.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com