Hi,
ich hab da eine Aufgabe vor mir die ich nicht lösen kann.
Welche Arbeit ist notwendig um 1l Wasser in kugeln von 0,2 millimeter durchmesser zu zerstäuben?
Die Oberflächenspannung von Wasser beträgt 72 mN*m^-1.
Über Tipps würde ich mich freuen.
Hallo!
Über Tipps würde ich mich freuen.
Wie ungewöhnlich. In letzter Zeit werden hier meist nur noch Aufgaben gepostet, ohne Hallo, Bitte und Danke zu schreiben und es wird dann gleich eine komplette Lösung erwartet. Du bildest eine erfreuliche Ausnahme!
Die Oberflächenspannung von Wasser beträgt 72 mN*m^-1.
Die Maßeinheit (Newton pro Meter, N/m) ist komisch, nicht wahr? Fängst Du mehr damit an, wenn ich sage, dass man diese Einheit auch als „Newotonmeter pro Quadratmeter“ (Nm/m²) schreiben kann? Also schreiben wir besser:
Die Oberflächenspannung von Wasser beträgt 0,072 Nm/m².
Fällt der Groschen jetzt?
Michael
ja was gleichbedeutend ist mit 0,0072 N/m ist oder?
Ich find keine formel in die ich die Werte einsetzten kann, hab hier nämlich die Aufgabe mit der Lösung. Sind angeblich 2,19 J. Bringt mir aber nicht viel wenn ichs nich selber rechnen kann.
Kannst du mir die formel nennen oder einen Link schicken wo ich sie finde?
Hoffnungslos! owt
x
Hallo!
ja was gleichbedeutend ist mit 0,0072 N/m ist oder?
Kommafehler. 72 mN/m sind 0,072 N/m.
Aber darauf wollte ich mit meinem Tipp nicht hinaus. Ich schrieb die Einheit ja als Nm/m². So geschrieben steht im Zähler die Einheit Newtonmeter (was die Einheit der Arbeit ist) und im Nenner die Einheit Quadratmeter (was die Einheit einer Fläche ist). Jetzt erinnerst Du Dich noch, dass von _Oberflächen_spannung die Rede ist, zählst 1 und 1 zusammen und dann …
Gruß, Michael
Hallo,
jetzt hast du dich extra wegen deiner Hausaufgabe hier angemeldet und schreibst in der UP: „Über Tipps würde ich mich freuen.“
Vielleicht freuen dich die folgenden Tips.
Verwirrend ist sicher die Angabe „mN“ d.h. „milli Newton“, deshalb ist es besser, wie schon geschrieben wurde, mit „0,072 N“ (bzw. 0,072 N/m) weiterzumachen.
Eine gute Erklärung für deine Fragen findet sich unter:
http://www.tomchemie.de/Mathe/3.4/3.4.1%20Oberflaech…
Darin u.a.:
Einheit der Oberflächenspannung: Sigma σ = N/m = Newton pro Meter.
Erweitert man rein formal im Nenner und im Zähler mit Meter dann ergibt sich σ = Nm/m2.
Im oben genannten Link findet man das auch:
„Einheit der Oberflächenspannung: J/m2 = Nm/m2 = N/m “
Hier taucht – neben Nm - eine weitere Maßeinheit für Arbeit: Joule = J auf, die ja ebenfalls in deiner dir bereits bekannten Lösung („2,19 J“) zu finden ist. Siehe: „Welche Arbeit ist notwendig um 1l Wasser …“.
Für die Lösung deiner Hausaufgabe sind nun sie beiden Sätze aus dem Link wichtig:
„Die Moleküle in der Oberfläche einer Flüssigkeit besitzen eine größere freie Energie als die Moleküle im Inneren.
Soll die Oberfläche vergrößert werden, müssen Moleküle aus dem Inneren der Flüssigkeit in die Oberfläche gebracht werden. Dazu ist Arbeit aufzuwenden.“
Die Oberfläche des einen Liter Wasser der Hausaufgabe soll ja vergrößert werden, die dazu nötige Arbeit ist gefragt.
Zuerst: Wie viele Kugeln mit 0,2 mm Durchmesser lassen sich aus dem einen Liter Wasser herstellen?
Dann: Welche Oberfläche [m2] haben sie?
Für diese rein geometrischen Fragen kannst du eine: „Sammlung mathematischer Formeln“ bemühen.
Jetzt, wenn du die Gesamt-Oberfläche [m2] aller Kugeln ermittelt hast, ist es nicht mehr schwer die Frage deines UP:
„Welche Arbeit ist notwendig um 1l Wasser in kugeln von 0,2 millimeter durchmesser zu zerstäuben?“ zu lösen.
(Ganz genau genommen müßte man die Differenz von anfänglicher Oberfläche des noch nicht zerstäubten Liters Wasser und der endgültigen Tröpfchenoberfläche als „Oberfläche“ in die Rechnung einsetzen).
Gruß
watergolf
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Vielen Dank, hab es jetzt endlich verstanden und hab die Rechnung hinbekommen.
Gruß Silke