Energiebesparing vir hitte-oordrag – probleme en oplossings

1. 1 kg water teen 100 ° C gemeng met 1 kg water teen 10 ° C in 'n geïsoleerde sisteem. Die spesifieke warmte van water is 4200 J/kg ° C. Bepaal die finale temperatuur van die mengsel!

Bekend:

Massa warm water (m1 ) = 1 kg

Temperatuur van warm water (T1 ) = 100 ° C

Massa koue water (m² ) = 1 kg

Temperatuur van koue water (T2 ) = 10 ° C

Gewenste: Die finale temperatuur (T)

oplossing:

Hitteverlies = Hittewins (geïsoleerde stelsel)

m c Δ T = m c Δ T

m ΔT = m ΔT

m1 ( T1 – T ) = m2 ( T – T2 )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 110 2 / XNUMX XNUMX

T = 55

Die finale temperatuur is 55 ° C.

[irp]

2. 'n Blok lood van 3 kg teen 80o geplaas in 10 kg water. Die spesifieke warmte van lood is 1400 J.kg-1C-1 en die spesifieke warmte van water is 4200 J.kg-1C-1Die finale temperatuur in termiese ewewig is 20oC. Bepaal die aanvanklike temperatuur van water!

Bekend:

Massa ( m³ ) = 3 kg

Die spesifieke warmte van lood (c1 ) = 1400 J.kg⁻¹ C⁻¹

Die temperatuur van lood (T1 ) = 80 ° C

Massa water (m² ) = 10 kg

Die spesifieke warmte van water (c² ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹

Die temperatuur van termiese ewewig (T) = 20 ° C

Gewenste: Die aanvanklike temperatuur van water ( T2 )

oplossing:

Hitteverlies = Hitte verkry

Q lood = Q water

m₁c₁ΔT = m₂c₁ΔT​​​​​​

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42 000 T = 840 000 – 252 000

42 000 T = 588 000

T = 588,000 42,000 / XNUMX XNUMX

T = 14

Die aanvanklike temperatuur van water is 14 ° C.

[irp]

3. 'n Blok koper by 100oC geplaas in 128 gram water by 30 oC. Die spesifieke hitte van water is 1 cal.g-1oC-1 en die spesifieke warmte van koper is 0.1 cal.g-1oC-1. As die temperatuur van die termiese ewewig is 36 oC, bepaal die massa van die koper!

Bekend:

Die temperatuur van koper (T1 ) = 100 ° C

Die spesifieke warmte van koper (c1 ) = 0.1 c al.g -1o C -1

Massa water (m² ) = 128 gram

Temperatuur van water (T2 ) = 30 ° C

Die spesifieke warmte van water ( c² ) = 1 c⁻¹⁵g⁻¹⁰C⁻¹

Die temperatuur van termiese ewewig (T) = 36 ° C

Gewenste: Massa koper ( m³ )

oplossing:

Hitteverlies = Hitte verkry

Q koper = Q water

m₁c₁ΔT = m₂c₁ΔT​​​​​​

( m¹ )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

( m¹ )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m³ ) (6.4) = 768

m1 = 768 / 6.4

m1 = 120

Die massa van koper is 120 gram.

[irp]

4. 'n Blok ys van M kg by 0oC geplaas in 340 gram water by 20oC in 'n vat. Indien die hitte van samesmelting vir water = 80 kalorieë g-1, die spesifieke warmte van water is 1 kal g-1 oC-1. Alle ys smelt en die temperatuur van termiese ewewig is 5oC, bepaal die massa van ys!

Bekend:

Massa water (m) = 340 gram

Die temperatuur van ys (T ys ) = 0 ° C

Die temperatuur van water (T water ) = 20 ° C

Die temperatuur van termiese ewewig (T) = 5 ° C

Die smeltwarmte vir water ( L ) = 80 c /al g⁻¹

Die spesifieke warmte van water ( c water ) = 1 kcal g⁻¹ o C⁻¹

Gesoek: Massa ys (M)

oplossing:

Hitteverlies = Hitte verkry

Q water = Q ys

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80M + 5M

5100 = 85M

M = 5100/85

M = 60 gram

[wpdm_package id = '714 ′]

  1. Omskakeling van temperatuurskale
  2. Lineêre uitbreiding
  3. Gebiedsuitbreiding
  4. Volume uitbreiding
  5. Hitte
  6. Meganiese ekwivalent van hitte
  7. Spesifieke warmte en warmtekapasiteit
  8. Latente hitte, smeltwarmte, verdampingswarmte
  9. Energiebewaring vir hitte-oordrag

Laat 'n boodskap