Avatar uživatele
Pokročilý

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.

Nejlepší odpověď

Avatar uživatele
Pokročilý

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 = m*c*dT, 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 = m*c*dT - 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 = lambda*S*dT/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.

 

Další odpovědi:

Avatar uživatele
Zlatý

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

 

Diskuze k otázce

 

U otázky nebylo diskutováno.

 

Zajímavé otázky v kategorii Volný čas a hobby

Přihlásit se

Položte otázku, odpovězte, zapojte se, …

začněte zde

Reklama

Kvalitní odpovědi v: Volný čas a hobby

Zlatý Drap 881
Zlatý annas 868
Zlatý quentos 861
Zlatý hanulka11 556
Zlatý mosoj 542
Zlatý led 473
Zlatý marci1 459
Zlatý gecco 385
Zlatý iceT 373
Zlatý panenka 367

Zobrazit celkový žebříček

Facebook

 

Váš požadavek se vyřizuje, počkejte prosím.