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Schmelz- und Verdampfungswärme

Zwei Sachaufgaben: ein Wasserkocher, der zu lange kocht — und die Frage, warum Eis so viel besser kühlt als eiskaltes Wasser.

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Der Wasserkocher, der weiterkocht

AFB I–II

In einem Wasserkocher werden 1,5 kg Wasser von 15 °C zum Sieden gebracht. Weil die Abschaltautomatik defekt ist, kocht das Gerät weiter, bis 0,2 kg Wasser verdampft sind. Rechnen Sie mit \(c_\mathrm{W} = 4{,}18\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}\) und \(q_v = 2256\ \mathrm{kJ/kg}\).

  1. Geben Sie an, welche Temperatur das Wasser während des Verdampfens hat und wie viel Wärme je Kilogramm dafür nötig ist.
  2. Berechnen Sie die gesamte Wärme, die der Kocher an das Wasser abgibt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Während eines Aggregatzustandswechsels ändert sich die Temperatur nicht — überlegen Sie, bei welchem Wert das für siedendes Wasser der Fall ist.Angeben verlangt nur die beiden Werte, keine Begründung.
Hinweis zu Aufgabe b)
Zerlegen Sie den Vorgang in zwei Abschnitte — erst erwärmen bis 100 °C, dann verdampfen — und addieren Sie erst ganz zum Schluss.