As voorwerpe met verskillende temperature met mekaar in aanraking kom, beweeg hitte natuurlik van die voorwerp met die hoër temperatuur na die voorwerp met die laer temperatuur. Hitte-oordrag stop sodra die twee voorwerpe termiese ewewig bereik . Daar kan gesê word dat hitte-oordrag 'n verandering in die temperatuur van die voorwerpe in kontak veroorsaak. Gebaseer op hierdie kort verduideliking, word die gevolgtrekking gemaak dat hitte (Q) verband hou met 'n voorwerp en die verandering in temperatuur (delta T) van daardie voorwerp. Elke voorwerp het 'n massa (m) en die tipe voorwerp is ook anders.
Die afleiding van die warmteformule in hierdie artikel word deur redenasie gedoen. Jy kan die geldigheid van hierdie redenasie bewys gebaseer op jou daaglikse ervarings of deur 'n eksperiment uit te voer.
Die verband tussen hitte (Q) en temperatuurverandering (delta T)
Daar is twee houers gevul met water van dieselfde massa. Die water word verhit met behulp van twee verskillende branders. Die vlam op een brander is laer, terwyl die vlam op die ander brander hoër is. As albei vir tien minute verhit word, watter houer is warmer? As jy al ooit water verhit het, sal jy saamstem dat die water wat met die stoof met die hoër vlam verhit word, warmer is (die finale temperatuur van die water is hoër of die temperatuurverandering is groter).
Die vlam verteenwoordig die hoeveelheid hitte (Q). 'n Klein vlam het min hitte, 'n groot vlam het meer hitte. Wanneer daar min hitte is, is die temperatuurverandering klein. Wanneer daar baie hitte is, is die temperatuurverandering groot. Hoe meer hitte, hoe groter die temperatuurverandering. Daar kan afgelei word dat die hoeveelheid hitte (Q) eweredig is aan die verandering in temperatuur van die voorwerp.
Verhouding tussen hitte (Q) en massa van die voorwerp (m)
Daar is twee houers gevul met water met verskillende massas, een houer is gevul met meer water, die ander houer is gevul met minder water. Die water word verhit met behulp van twee stowe wat dieselfde vlam het. As albei vir tien minute verhit word, watter water in die houer is warmer? As jy al ooit water verhit het, sal jy saamstem dat die water in minder water warmer is (die finale temperatuur van die water is groter of die temperatuurverandering is groter). Vir meer water om dieselfde temperatuurverandering te ervaar as minder water, moet die vlam wat meer water verhit, vergroot word.
Die hoeveelheid water verteenwoordig die massa van die water (m). Die grootte van die vlam verteenwoordig die hoeveelheid hitte. Daar kan afgelei word dat die hoeveelheid hitte (Q) eweredig is aan die verandering in temperatuur van die voorwerp. Hoe meer water, hoe meer hitte word benodig om die temperatuur van die water te verhoog.
Die verband tussen hitte (Q) en die tipe voorwerp ( c )
As jy 'n ysterstaaf en 'n glasstaaf van dieselfde grootte gelyktydig met dieselfde vlam verhit, watter een sal vinniger verhit word, die yster of die glas? Natuurlik sal die yster vinniger verhit word. Daar kan afgelei word dat die hitte wat benodig word om die temperatuur van 'n voorwerp te verhoog, eweredig is aan die tipe voorwerp.
Die drie vergelykings hierbo word in 'n vergelyking gekombineer:
Dit is die formule of hittevergelyking.
Inligting: Q = hitte (Joule), m = massa van die voorwerp (kg), c = spesifieke hitte van die voorwerp (J/kg Co), delta T = verandering in temperatuur (Co of K)
1. Vyf kilogram ys teen 'n temperatuur van -22 o C word verhit totdat al die ys smelt teen 'n temperatuur van 0 o C. As die latente warmte van ys 333 kJ/kg is en die spesifieke warmte van ys 2100 J/kg C o is , dan is die hoeveelheid hitte wat benodig word...
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Bespreking
Dit is bekend:
Massa van ys (m) = 5 kg
Aanvanklike temperatuur (T) = -22 ° C
Latente hitte van ys (L) = 333 kJ/kg = 333 000 J/kg
Spesifieke warmte van ys (c) = 2100 J/kg C o
Vraag: Die hoeveelheid hitte benodig (Q)
antwoord:
Proses 1: verhoog die temperatuur van die ys van -22 ° C tot 0 ° C
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 Joule
Proses 2: smelt al die ys in water
Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J
Totale hitte = 231 000 J + 1 665 000 J = 1 896 000 J = 1 896 kJ
Die korrekte antwoord is E.
Vraagbron:
SBMPTN Fisika Vrae
