5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit met uitgewerkte oplossingen (maar maak ze eerst zelf…)

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 1) Hoeveel warmte moet er geleverd worden om 10,00 kg water van 22,0°C te verwarmen tot 50,0°C? Gegeven: mwater = 10,00 kg ; cwater = 4186 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 θ0 = 22,0 °C; θ1 = 50,0 °C 1 ? 2 3 Q 4 Gevraagd: ? 5 Oplossing: Q =cwater . mwater .Δθ ? 6 Q =4186 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 . 10,00 kg .(50,0°C - 22,0°C) 7 ? Q = 117 . 104 J (=1,17 MJ) ? Start Herhaling

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 2) Een ijzeren radiator heeft een warmtecapaciteit van 30 kJ °C . De radiator koelt af van 60,0°C tot 20,0°C. Bereken de afgestane warmtehoeveelheid. Gegeven: Cradiator = 30 𝐤𝐉 °𝐂 θ0 = 60,0 °C; θ1 = 20,0 °C 1 ? 2 3 Gevraagd: Q ? 4 Oplossing: Q = Cradiator .Δθ ? 5 6 Q =3𝟎 𝐤𝐉 °𝐂 .(20,0°C - 60,0°C) ? 7 Q = -12.10² kJ (= -1,2 MJ) Er wordt -12.10² kJ warmte afgestaan ? Start Herhaling

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 3) Hoeveel warmte moet er geleverd worden om 2,50 kg olijfolie van 25,0°C te verwarmen tot 150,0°C? Gegeven: molijfolie = 2,50 kg θ0 = 25,0 °C; θ1 = 150,0 °C 1 ? 2 Gevraagd: ? Q 3 4 Oplossing: Q = colijfolie. molijfolie .Δθ ? 5 Q =1𝟔𝟓𝟎 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 . 2,50 kg .(150,0°C - 25,0°C) 6 ? 7 ? Q = 516. 103 J (= 516 kJ) Start Herhaling

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 4) We willen een aluminium blok met een massa van 20,0 kg opwarmen van 20,0°C tot 300°C. Hoeveel warmte hebben we nodig? Gegeven: maluminium = 20,0 kg θ0 = 20,0 °C; θ1 = 300 °C 1 ? 2 Gevraagd: ? Q 3 4 Oplossing: ? Q = caluminium . maluminium .Δθ 5 Q =899 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 . 20,0 kg .(300°C - 20,0°C) 6 ? 7 ? Q = 503. 104 J (=5,03 MJ) Start Herhaling

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 5) Een calorimeter met warmtecapaciteit 60 J °C bevat 250 g water. Bereken de warmtecapaciteit van het geheel. Gegeven: Ccalorimeter = 60 𝐉 °𝐂 ; mwater = 0,250 kg cwater = 4186 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 1 ? 2 3 Gevraagd: C ? 4 Oplossing: Ctotaal = Ccalorimeter + cwater . mwater 5 ? 6 Ctotaal = 60 𝐉 °𝐂 + 4186 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 . 0,250 kg ? 7 Ctotaal = 11. 10² 𝐉 °𝐂 ? Start Herhaling

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 6) Een thermometer bestaat uit 4,0 g kwik en 25,5 g glas. Bereken de warmtecapaciteit van de thermometer. Gegeven: ckwik= 140 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 ; mkwik = 4,0 g = 0,0040kg cglas= 837 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 ; mglas= 25,5 g = 0,0255kg 1 ? 2 3 Gevraagd: C ? 4 Oplossing: Ctotaal = ckwik . mkwik + cglas . mglas 5 ? 6 Ctotaal = 140 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 . 0,0040kg + 8𝟑𝟕 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 . 0,0255kg ? 7 Ctotaal = 21,9 𝐉 °𝐂 ? Start Herhaling

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 7) Hoeveel warmte moet er geleverd worden om 4,0 kg ethanol van 25,0°C te verwarmen tot 80,0°C? Gegeven: methanol = 4,0 kg ; cethanol = 2430 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 θ0 = 25,0 °C; θ 1 = 80,0 °C 1 ? 2 3 Gevraagd: ? Q 4 Oplossing: Q = cethanol . methanol .Δθ ? 5 6 Q = 2430 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 . 4,0 kg .(80,0°C - 25,0°C) ? 7 ? Q = 53. 104 J Start Herhaling

5.1 Oefeningen op warmte-capaciteit 8) Aan een stuk zilver van 1,0 kg wordt 1000 J warmte toegevoegd. Indien het zilver eerst een temperatuur van 15,0°C had, wat is dan de eindtemperatuur? Gegeven: mag = 1,0 kg ; cag = 235 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 θ0 = 15,0 °C; Q = 1000 J 1 ? 2 3 Gevraagd: ? θ1 4 Oplossing: Q = cag . mag .Δθ ? 5 6 Δθ = 𝑸 cag . mag ? 7 Δθ = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑱 235 𝐉 𝐤𝐠.°𝐂 .1,0 kg = 4,3 °C ? θ1 = θ0 + Δθ = 15,0 °C + 4,3°C = 19,3°C ? Start Herhaling