Mennyi hőt kell közölni 1 l víz 10 fokról 90 fokra való felmelegítéséhez?

Kedves Kérdező! (Vagy írjam úgy, hogy kedves D NMR?)

Egyetlen nagyon nagy baj van a gondolatmenteddel:

Ha a megoldást leegyszerűsítjük, akkor a C*m*deltaT tökéletes közelítést ad. Igen, itt ezer és egy tényezőt/hatást elhanyagoltunk, de a gyakorlati alkalamzások 99,99 százalékában ez is bőven elegendő pontosságot ad.

Ha pedig a gyakorlati alkalmazások 99,99 százalékával ellentétben nem elég ez a pontosság, akkor rengeteg információra van szükség a konkrét körülményekről, mert ezer és egy tényezőt kell még figyelembe vennünk. Igen, ebből az ezerből az egyik a térfogatváltozás. De nem lehet csak azt kiragadni.

Akkor ha a részletekbe bele akarunk menni:

1. A víz nyomása a felszínen megegyezik a légköri nyomással, a tartály többi pontján pedig attól függ, milyen alakú, elrendezésű a tartály. Emiatt a víz nyomása (és sűrűsége) nem tekinthető homogénnek. Így a térfogati munka sem határozható meg. Tehát ismernünk kell a tartály alakját.

2. Az első ponthoz feltételeztem, hogy víz nyitott felszínű tartályban van, amit szintén nem írtál le. Lehet zárt tartályban, akár kezdeti helyzetben túlnyomás alatt vagy vákuumban is.

3. A tágulás során (már ha tud tágulni, nem zárt tartályban van) a térfogata is változik, emiatt lehet hogy nő (vagy csökken) a helyzeti energiája. Ehhez megint nem ismerjük az adatokat.

4. A víz melegítés során hőt ad (vagy vesz fel?) le a környezet felé, amihez ismerni kell: Tartály elrendezése, anyaga, geometriai méretei, a tartályt körülvevő közeg tulajdonságai, hőközlés sebessége/időtartama.

5. Az előző két pontban feltételztem, hogy a tartály hőmérsékelte megegyezik a víz kiindulási hőméréskletével, tehát 10 fok (amit szintén nem írtál le, így ez is csak egy tipp).

6. Nem tudjuk a víz halmazállapotát a kezdeti és véghelyzetben. Mivel nem írtad, hogy folyadék állapotban van a víz, így ez sem triviális, tehát külön meg kell nevezned.

Egyébként: A víz fajhőjét méréssel határozták meg, tehát abban (normál légköri nyomáson, nyitott tetjű edényben, szobahőmérsékletű környezetben stb.) már benne van a térfogati munka, hiszen az a mérés során is megjelent.