FörberedandeFysik

Det är givet att,

\displaystyle m_{\mathrm{pot}}=1\,\mathrm{kg} och \displaystyle V_{\mathrm{vatt}}=1,2 \,\mathrm{liter},

Temperaturerna är också givna,

\displaystyle T_{\mathrm{pot},1}=T_{\mathrm{vatt},1}=T_1=273+10\,\mathrm{K}=283\,\mathrm{K}

och,

\displaystyle T_{\mathrm{pot},2}=T_{\mathrm{vatt},2}=T_2=273+100\,\mathrm{K}=373\,\mathrm{K}

Mängden vatten ges som en volym så värdet hos densiteten för vatten,

\displaystyle \rho _{\mathrm{vatt}}=1,0\cdot 10^3\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^3

hämtas från en tabell och ger,

\displaystyle m_{\mathrm{vatt}}=\rho _{\mathrm{vatt}}V_{\mathrm{vatt}}=1,2\,\mathrm{kg}

Det tillförda värmen beräknas från,

\displaystyle Q=mc\Delta T=mc(T_2−T_1)

så värdet hos de specifika värmekapaciteterna hos potatis och vatten,

\displaystyle c_{\mathrm{pot}}=3,5\,\mathrm{kJ}/(\mathrm{kg\cdot K})

och,

\displaystyle c_{\mathrm{vatt}}=4,2\,\mathrm{kJ/(kg\cdot K)}

måste hämtas från en tabell.

Den värme som förs till potatisen ges nu av,

\displaystyle Q_{\mathrm{pot}}=m_{\mathrm{pot}}c_{\mathrm{pot}}(T_2-T_1)=315\,\mathrm{kJ}

och den värme som förs till vattnet ges nu av,

\displaystyle Q_{\mathrm{vatt}}=m_{\mathrm{vatt}}c_{\mathrm{vatt}}(T_2-T_1)=454 \,\mathrm{kJ}

Den totala tillförda värmen är,

\displaystyle Q_{\mathrm{tot}}=Q_{\mathrm{vatt}}+Q_{\mathrm{pot}}=770 \,\mathrm{kJ}

om man är någorlunda noga med att inte redovisa flera siffror i svaret än som fanns i de givna värdena.

Notera att man kan skriva,

\displaystyle Q_{\mathrm{tot}}=(m_{\mathrm{pot}}c_{\mathrm{pot}}+m_{\mathrm{vatt}}c_{\mathrm{vatt}})(T_2−T_1)=C(T_2−T_1)

där,

\displaystyle C=m_{\mathrm{pot}}c_{\mathrm{pot}}+m_{\mathrm{vatt}}c_{\mathrm{vatt}}=8,5 \,\mathrm{kJ}

är värmekapaciteten hos potatiserna tillsammans med vattnet.