Probleem 14 Fysica Soortelijke Warmtecapaciteit

Ben je geïnteresseerd in onze brochure met allerlei tips & tricks voor een optimale voorbereiding voor het toelatingsexamen van arts of tandarts? Het is volledig gratis! ? Klik dan hier ? om het in je mailbox te ontvangen. ?

Probleemstelling

Een boiler van 1200 W heeft 2 min en 30 s nodig om 750 g vloeistof op te warmen van 20° C naar 60° C. Weet jij hoeveel de soortelijke warmtecapaciteit van deze vloeistof bedraagt?

<A> 6500 J.kg.K-1
<B> 6000 J.kg-1.°C-1
<C> 5500 J.kg-1.K-1
<D> 5000 J.K.kg-1

Oplossing

Om deze vraag correct te beantwoorden, moet je je herinneren wat de vergelijking is voor de toegevoegde warmtehoeveelheid. Dit is namelijk:

Q = cm\Delta T

Met:
– Q : de toegevoegde warmtehoeveelheid, in Joule
– c : de soortelijke warmtecapaciteit, in J.kg-1.K-1 (of J.kg-1.°C-1)
– m : de massa van de substantie, in kg
\Delta T : de temperatuurverandering, in K of in ° C

Om bovenstaande formule te kunnen gebruiken, zullen we Q moeten bepalen, c is hetgeen dat gevraagd wordt en m en \Delta T zijn gegeven.

Q, de toevoegde warmtehoeveelheid, kan natuurlijk ook gezien worden als de toename in energie in de vloeistof als gevolg van de arbeid verricht door de boiler. Dit kan men als volgt uitdrukken:

P = \frac{\Delta E}{\Delta t} \Rightarrow \Delta E= P*\Delta t

Met:
– P : het vermogen van de boiler, in Watt of J.s-1
\Delta E : geleverde energie/arbeid
\Delta t : tijdsinterval

Als we beide formules combineren, komen we volgende vergelijking uit voor de soortelijke warmtecapaciteit:

c = \frac{P*\Delta t}{m*\Delta T}

Als we vervolgens de waarde invullen, levert dit ons:

c = \frac{1200 J.s^{-1}*150 s}{0,75kg*40°C} = 30*200 J.kg^{-1}.°C^{-1} = 6000 J.kg^{-1}.°C^{-1}

Het antwoord is daarom <B>.

One Comment

  • Dylan Mendes juli 28, 2021
    Reply

    Beste

    De originele vraag (dat op Instagram) vermeld de massa van de substantie niet.

    Hoe wordt het dan verder berekent?

    Met vriendelijke groeten

Schrijf een reactie