Tudnátok segíteni ebben a házi feladatban? Full hülye vok fizikából.

"Számítsuk ki, hogy ha a 100 g-os, 18°C-os kanalat beleteszünk a 120g-nyi 80°C hőmérsékletű kávéba"

Mit?

Egyrészt igaza van az elsőnek...

Gondolom az a kérdés, hogy akkor mi történik. Mondjuk megolvad-e a kanál?

Hiányzik még adat: a wood-fém fajhője. Hosszan kerestem és két ellentmondó adatot találtam: a reade.com adata 0,041, a matweb.com meg 0,172 J/gK. Az utóbbinak jobban hiszek, egyrészt mert az ötvözet alkotórészei (bizmut, ólom, ón, kadmium) is e körül vannak, meg azért is, mert az unt.edu táblázataiban nagyon alacsony hőmérsékleten (20 kelvin) van 0,046 J/gK fajhő adat. Szobahőmérsékleten tehát sokkal több kell legyen.

A kávé fajhője sincs megadva, valószínű alig tér el a vízétől, ami 4,18 J/gK

A Wood féle fémötvözet olvadáspontja egyébként inkább 70 °C körül van (a Field-féle bizmut ötvözet olvad 60°C körül).

Na most ha a 120 gramm 80 fokos kávé hőmérséklete lemegy 70-re (10 fokkal), akkor 120·10·4,18 J hőt ad át a Wood-nak.

Q1 = 120·10·4,18 = 5016 J

Ahhoz, hogy a 100 g Wood hőmérséklete 18 fokról 70-re menjen fel (ΔT=52 fok), ennyi hő kell:

Q2 = 100·52·0,172 = 894 J

Mivel a Q1 több a Q2-nél, a fém elkezd olvadni. Az olvadáshő legfeljebb Q2-Q1 = 4122 J

Egy gramm Wood elolvasztásához 33,6 J energia kell, a 100 grammhoz 3360, vagyis elolvad mind. Aztán a hőmérséklete emelkedik.

A közös hőmérsékletet úgy lehetne kiszámolni, ha tudnánk az olvadt Wood fajhőjét is...

Ha 70° helyett tényleg 60° az olvadáspont, akkor még inkább elolvad minden...