Termofysikk oppgave

Vi må vel her også anta at 1) etanolen ikke fordamper, og 2) vi kan se bort fra varmetap til omgivelsene...

Ok. Vi må slå opp den spesifikke varmekapasiteten til gull, som jeg finner til å være 0,129 J/gK (K for kelvin), ved 25 grader C. Etanol har en spesifikk varmekapasitet ved samme temperatur på 2,460 J/gK.

Massen til etanolen blir 0,12*0,789 kg = 0,09468 kg, eller ca. 0,095 kg = 95g, siden etanols densitet er 0,789 g/cm3.

Så har klumpen virkelig en spesifikk varmekapasitet på 0,129 J/gK?

Varmetapet fra klumpen må tilsvare varmeøkninga til etanolen og termosen, når de har nådd samme temp, som vi setter til 19,5 grader C:

Varmetapet til klumpen (hvis gull): 45 * 0,129 * (100 - 19,5) = 464,3025

Varmeøkninga til etanolen: 95 * 2,460 * (19,5 - 18) = 350,55

Varmeøkninga til termosen: 31 * (19,5 - 18) = 46,5

Varmetapet til gullklumpen skulle ha vært 464,3025, mens den samlede varmeøkninga til etanolen og termosen er 350,55 + 46,5 = 397,05. 

Klumpen kan med andre ord IKKE være laget av rent gull.

Vi kan kanskje finne ut hva den er laget av også? Hvis vi setter den spesifikke varmekapasiteten til klumpen til å være ukjent (x), får vi at:

45 * x * (100 - 19,5) = 397,05

45 * 80,5 *x = 397,05

3622,5 x = 397,05

x = 397,05 : 3622,5 = 0,1096

Den spesifikke varmekapasiteten til klumpen er ca. 0,1096 J/gK.

Der må jeg beklage, for jeg finner ikke noen metaller med så lav varmekapasitet. Aner med andre ord ikke hva denne mystiske klumpen er lagd av. 

tusen takk

lurer på hvordan du har klart å komme frem til at Etanol har en spesifikk varmekapasitet ved samme temperatur (25C) på 2,460 J/gK. har du funnet dette i en tabell eller har du regnet ut? iså fall hvordan har du gjort dette? for jeg finner bare at Etanol har 2,44 på 112. hadde satt pris på hjelp:)

Ok. Varmekapasiteten endrer seg litt med temperaturen, tabellverdien på 2,46 er hentet fra: 
https://www.chem.wisc.edu/deptfiles/genchem/netorial/modules/thermodynamics/enthalpy/enthalpy3.htm

Det finnes kalkulatorer for varmekapasitet, og hvis du ruller litt ned på siden jeg viser til under, kan du regne ut de mer nøyaktige verdiene. Ved 18C gir denne kalkulatoren 2,49, og ved 19,5C gir den 2.5. Så 2.46 er nok en litt for lav verdi å regne med her. Det hadde vært bedre med la oss si 2,495 eller bare 2.5. 

Siden for utregning finner du her:
https://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-capacity-ethanol-Cp-Cv-isobaric-isochoric-ethyl-alcohol-d_2030.html

Hvis vi regner med spes. varme. for etanol på 2,5 vil den samlede varmeøkninga til termosen og etanolen være på 402,8. Dette er fortsatt langt fra varmetapet til gullklumpen, som er på 464,3. Så klumpen kan fortsatt ikke være laget av reint gull.