Avatar uživatele
TONICK

Existuje vzorec, podle kterého lze vypočítat za jak dlouho úplně zamrzne voda?

Asi by ve vzorci měla být nějak obsažena teplota, materiál v němž je voda nalitá, objem vody, případně průřez nádoby, do které vodu naléváme. Určitě něco takového musí existovat. Díky :)

Uzamčená otázka

ohodnoťte nejlepší odpověď symbolem palce

Zajímavá 3Pro koho je otázka zajímavá? Michal Kole, Heřman, Všeználek před 4429 dny Sledovat Nahlásit



Nejlepší odpověď
Avatar uživatele
Skeptik

Aby voda zamrzla musíte ji dovést na hranici tuhnutí/tání, to je cca. 0 °C. Aby se tak stalo musí voda odevzdat určité množství energie. K tomu potřebujete znát hmotnost vody, její specifickou tepelnou kapacitu a teplotu (která se ovšem obtížně měří, pokud nepoužijete nějaký rychlý teploměr).

Vzorec je tedy Q = mcdT, kde m je hmotnost, c specifická tepelná kapacita a dT je rozdíl teplot, který v případě snižování teploty bude záporný a tedy i hodnota energie bude záporná, což je dobře, protože voda energii odevzdává. Pro přeměnu kapalné vody na led je ovšem nutné, aby kapalina odevzdala energii, která se nazývá skupenské teplo tání (v případě tuhnutí ovšem záporné záporné).
L = -(m*l), kde malé l je specifické skupenské teplo tání a m je hmotnost látky.

Tedy W = Q + L = mcdT – m*l, za předpokladu, že počítáte tuhnutí.

Čili nyní víte, že musíte vědět počáteční stav látky. Hmotnost, teplota, tlak (zde předpokládajte normální atmosferický). Nyní stačí vědět výkon chladícího tělesa zdroje, který tuto energii bude odsávat nebo pro případ pozvolné tepelné výměny mezi okolím a vlastním prostředím v nádobě najít součinitel tepelné vodivosti a spočíst výkon podle vzorce.

W = lambdaSdT/d, kde lambda je součinitel tepelné vodivost, S je obsah plochy nádoby (uzavřené pro zjednodušení), dT je rozdíl teplot venku (kde je záporná Celsiova teplota pro daný příklad) a uvnitř a d je tloušťka materiálu nádoby.

0 Nominace Nahlásit

Další odpovědi
Avatar uživatele
Michal Kole

ono ještě záleží na tlaku vzduchu,vzdušné vlhkosti,.. Vzorec by možná šel odvodit, ale byla by potřeba vyšší matematika,

0 Nominace Nahlásit


Diskuze k otázce

U otázky nebylo diskutováno.

Nový příspěvek
Zajímavé otázky v kategorii Volný čas a hobby