Schmelzen und Verdampfen von Stoffen

Abi1993 · Anmeldungsdatum: 14.05.2016 Beiträge: 1

Meine Frage:
SCHRIFTLICHE ABITURPRÜFUNG 2011 PHYSIK (GRUNDKURSNIVEAU)
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Thema V1: Schmelzen und Verdampfen von Stoffen
Das Schmelzen von Festkörpern und das Verdampfen von Flüssigkeiten stellen in der
Kalorik Besonderheiten dar. Diese Eigenschaften können bei der Speicherung von thermischer
Energie hervorragend genutzt werden. So hat das Latentwärmespeichermaterial
Natriumacetat-trihydrat, im Folgenden kurz mit NaAc bezeichnet, - wie es z. B. in Wärmekissen
verwendet wird - besonders konstruierte thermische Eigenschaften, wie die
Schmelztemperatur bei Zimmertemperatur.
1 Natriumacetat-trihydrat der Masse mNaAc 500g = hat eine Anfangstemperatur von
?fest = 0°C. Dieser Feststoff soll bei konstantem Druck langsam bis auf eine Endtemperatur
von flüssig 60 C ? = ° erwärmt werden, wobei jeder Wärmeverlust an die Umgebung
vernachlässigt wird.
Zeichnen Sie das zugehörige grübelnd

Q) - Diagramm und berechnen Sie die dafür notwendigen
Werte unter der Annahme, dass die spezifischen Wärmekapazitäten von NaAc im
festen und flüssigen Zustand nicht von der Temperatur abhängig sind.
Daten:
- spezifische Wärmekapazität von NaAc fest
kg K
c 5,19 kJ fest ?
=
- spezifische Wärmekapazität von NaAc
flüssig kg K
c 3,09 kJ flüssig ?
=
- Schmelztemperatur von NaAc ?S = 20°C
- spezifische Schmelzwärme von NaAc kg
q 340 kJ S =
2
Ein mit dem Speichermaterial NaAc gefülltes Wärmekissen kann im Winter zum Wärmen
der Hände in einer Jackentasche getragen werden. Zuvor muss es in einem Wasserbad
erwärmt werden.
In einem konkreten Fall ist ein solches Wärmekissen
mit mNaAc = 350g NaAc gefüllt. Die
Wärmekapazität der äußeren Hülle soll vernachlässigt
werden. Die Erwärmung des Kissens auf
die Endtemperatur e 60 C ? = ° soll in einem Topf
der Wärmekapazität K = 200J ?K?1 erfolgen, in
welchem sich mH2O 400g
= Wasser befinden.
Vor der Erwärmung sollen Topf, Wasser und
Kissen die gleiche Anfangstemperatur ?a = 8°C
haben. Als Wärmequelle dient eine Kochplatte
der Leistung P = 250W , wobei von einem Wirkungsgrad
von ? = 0,9 auszugehen ist.
Berechnen Sie die Zeit für den beschriebenen Erwärmungsprozess.
Nutzen Sie dazu auch die Daten aus Aufgabe 1.

Meine Ideen:
Diese Aufgabe stammt aus dem Abitur Sachsen-Anhalt 2011. Meine Nichte soll sie lösen. Wir sind grad etwas ratlos wie wir die Zeit bei Teilaufgabe 2 berechnen. Kann uns jemand helfen? Dankeschön

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861