[NA] Warmte capaciteit
 

Hoi,

Opgave:
In een thermosfles met een warmtecapaciteit van 160 J/K bevindt zich water van 20 °C. Hierin brengen we 40 gram ijs van - 5 °C.
Neem aan dat er geen warmtecontact is met de omgeving. Het blijkt dat de eindtemperatuur 3 °C is.

Bereken hoeveel water er in de thermosfles zat.

Antwoord:
Warmte wordt afgestaan door de thermosfles en het water:

Thermosfles:
• Q = C • ΔT = 160 • 17
• = 2720 J

Water:
• Q=m • c • ΔT = m • 4,18•103 • 17 J

Warmte wordt opgenomen door het ijs:

Van -5 °C naar 0 °C:
• Q = m • c • Δt = 40 • 2,2 • 5 = 440 J

Smelten:
• Q = 40 • 330 = 13360 J

Van 0 °C naar 3 °C:
• Q = m • c • Δt = 40 • 4,18 • 3 = 502 J

Samen: 14302 J
• Qop = Qaf
• dus
• 14302 = 2720 + m • 4,18•103 • 17

• m = 0,16 kg.

---
Ik snap alles, alleen dat verhaal van het smelten niet. Hoe komen ze aan die 330? Die 40 is het gewicht en die 330? soortelijke warmte? Waar halen ze dat vandaan. Ik vat dat niet echt.

Kan iemand mij helpen?

Het zal wel het aantal Joule energie per gram ijs zijn dat nodig is om van ijs de vloeistof water te maken.
(Dit heb ik overigens net verzonnen, dus ik zou even wachten op iemand met iets meer verstand hiervan ;)).

Voor het smelten van ijs is een bepaalde warmte, de zogenaamde smeltwarmte, nodig. Voor ijs bedraagt dit 330 J/g. Als r_s de smeltwarmte van een stof is en m de gegeven massa van die stof, wordt de smeltwarmte Q gegeven door Q=m*r_s.

Dan heb je behoorlijk wat inzicht als je het net verzint. Zij hebben het overigens afgerond Lf van ijs is 334*10^3 J/kg
(is 334 J per gram)

Dat is de energie die dus nodig is om 1 kg ijs van 0 graden te smelten in 1 kilo water van 0 graden.