9 የሙቀት መጠን የተወሰነ ሙቀት የሙቀት ለውጥ - ችግሮች እና መፍትሄዎች
1. 2 ኪሎ ግራም የሚመዝን ሊድ ከ ይሞቃል 50oC እስከ 100oሐ የተወሰነ ሙቀት የሊድ ነው 130 ጄ.ኪ.ግ.-1 ኦC-1. ስንት ሙቀት በእርሳስ ይዋጣል?
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 2 ኪ.ግ.
የተወሰነው ሙቀት (ሐ) = 1 3 0 J.kg -1 C -1
የሙቀት ለውጥ ( Δ T) = 100 o C – 50 o C = 50 o C
ተፈላጊ ፡ ሙቀት (Q)
መፍትሔው
Q = mc Δ T
Q = ሙቀት ፣ m = ክብደት፣ c = የተወሰነ ሙቀት ፣ Δ T = የሙቀት ለውጥ
በእርሳስ የሚወሰደው ሙቀት፦
Q = (2 ኪ.ግ)(1 3 0 J.kg -1 C -1 )(50 o C)
Q = (100)(1 3 0)
Q = 1 3,000 ጁሎች
Q = 1.3 x 104 ጁልስ
[አይአርፒ]
2. የመዳብ የተወሰነ ሙቀት 390 J/k g o C ሲሆን የሙቀት መጠኑ ለውጥ 40 o C ነው ። መዳብ 40 ጁል ሙቀትን የሚወስድ ከሆነ የመዳብ ክብደት ስንት ነው!
የሚታወቅ፦
የመዳብ የተወሰነ ሙቀት (c) = 390 J/kg g o C
የሙቀት መጠን ለውጥ ( ΔT ) = 40 oC
ሙቀት ( Q) = 40 J
ተፈላጊ ፡ የመዳብ ክብደት (ሜ)
መፍትሔው
Q = mc Δ T
40 J = (ሜ)( 390 J/k g o C)(40 o C)
40 = (ሜ)( 390 /ኪ.ግ)(40 )
40 = (ሜ)( 390 / ኪ.ግ )(4)
40 = (ሜ)( 1560 / ኪ.ግ )
ሜትር = 40 / 1560
ሜትር = 0.026 ኪ.ግ
ሜትር = 26 ግራም
3. የ20 ግራም ውሃ የመጀመሪያ የሙቀት መጠን 30 o C ነው። የውሃው የተወሰነ ሙቀት 1 ካሎሪ g -1 o C -1 ነው ። ውሃ 300 ካሎሪ ሙቀትን የሚወስድ ከሆነ የመጨረሻውን የሙቀት መጠን ይወስኑ!
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 20 ግራም
የመጀመሪያው የሙቀት መጠን ( T1 ) = 30 oC
የውሃው የተወሰነ ሙቀት (c) = 1 ካሎሪ ግራም -1 o C -1
ሙቀት (Q) = 300 ካሎሪ
የሚፈለግ ፡ የመጨረሻው የውሃ ሙቀት
መፍትሔው
Q = mc ΔT
300 ካሎሪ = (20 ግራም)( 1 ካሎሪ ግራም -1 o C -1 )( T 2 -30 )
300 = (20)(1)( T2 -30 )
300 = 20 ( T2 -30 )
300 = 20 ቲ 2 – 600
300 + 600 = 20T 2
900 = 20T 2
ቲ 2 = 900 / 20
ቲ 2 = 45
የሙቀት መጠኑ ለውጥ 45 o C – 30 o C = 15 o C ነው።
[አይአርፒ]
4. Tየሙቀት መጠን ለውጥ ከባህር ውሃ is 1oC ውሃ 3900 ጁል ሙቀትን ሲወስድ። የባህር ውሃ የተወሰነ ሙቀት 3.9 x 103 J/kግ°ሴ፣ የባህር ውሃ ክብደት ስንት ነው።
የሚታወቅ፦
የሙቀት መጠን ለውጥ ( ΔT ) = 1 oC
ሙቀት (Q) = 3900 ጁል
የባህር ውሃ የተወሰነ ሙቀት (ሐ) = 3.9 x 10 3 ጄ/ ኪ.ግ. °ሴ = 3900 ጄ/ኪ.ግ.°ሴ
ተፈላጊ ፡ ክብደት (ሜ)
መፍትሔው
Q = mc Δ T
Q = ሙቀት ፣ m = ክብደት፣ c = የተወሰነ ሙቀት ፣ Δ T = የሙቀት ለውጥ
m = Q / c Δ T = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 ኪ.ግ
5. 2 -ኪ.ግ መዳብ በ30°ሴ 39,000 J የሙቀት መጠንን ይወስዳል። የመዳብ የተወሰነ ሙቀት 390 J/kg °C ከሆነ የመዳብ የመጨረሻው የሙቀት መጠን ስንት ነው…
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 2 ኪ.ግ.
የመጀመሪያ ሙቀት (T1 ) = 30 oC
ሙቀት (Q) = 39,000 ጁል
የመዳብ የተወሰነ ሙቀት (ሐ) = 390 J/kg o C
የሚፈለግ ፡ የመጨረሻው የሙቀት መጠን ( T2 )
መፍትሔው
Q = mc ΔT
Q = ሙቀት ፣ m = ክብደት፣ c = የተወሰነ ሙቀት ፣ ΔT = የሙቀት ለውጥ
Q = mc ΔT = mc (T 2 – T 1 )
39,000 = (2)( 390)(T2 – 30)
100 = (2)(1)(T2 – 30)
100 = (2)(T2 – 30)
50 = ቲ 2 – 30
ቲ 2 = 50 + 30
ቲ 2 = 80 o ሴ
[አይአርፒ]
6. 5-ኪ.ግ ውሃ ከ15°ሴ እስከ 40°ሴ ይሞቃል። ሙቀቱ በውሃ ውስጥ የሚዋጠው በምን ያህል መጠን ነው። የውሃው የተወሰነ ሙቀት 4.2 × 10 3 J/Kg°C ነው ።
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 5 ኪ.ግ.
የመጀመሪያ ሙቀት (T1 ) = 15°ሴ
የመጨረሻ የሙቀት መጠን (T2 ) = 40°ሴ
የተወሰነ የውሃ ሙቀት (ሐ) = 4.2 × 10 3 ጄ/ኪ.ግ° ሴ
ተፈላጊ ፡ ሙቀት (Q)
መፍትሔው
Q = mc ΔT
Q = (5 ኪ.ግ)( 4.2 × 10 3 J/kg°ሴ)(40°ሴ – 15°ሴ)
Q = (5)( 4.2 × 10 3 J)(25)
Q = 525 x 10 3 J
Q = 525,000 ጁል
7. 2-ኪ.ግ ውሃ ከ24°ሴ እስከ 90°ሴ ይሞቃል። ሙቀቱ በውሃ ውስጥ የሚዋጠው በምን ያህል መጠን ነው። የውሃው የተወሰነ ሙቀት 4.2 × 10 3 J/Kg°C ነው ።
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 2 ኪ.ግ.
የመጀመሪያ ሙቀት (T1 ) = 24°ሴ
የመጨረሻ የሙቀት መጠን (T2 ) = 90°ሴ
የተወሰነ የውሃ ሙቀት (ሐ) = 4,200 ጁል/ኪ.ግ°ሴ
ተፈላጊ :: ሙቀት (Q)
መፍትሔው
Q = m c ΔT
Q = (2 ኪ.ግ)( 4,200 ጁልስ/ኪ.ግ°ሴ)(90°ሴ – 24°ሴ)
Q = (2 ኪ.ግ)( 4,200 ጁልስ/ኪ.ግ°ሴ)(66°ሴ)
Q = (132)( 4,200 ጁልስ)
Q = 554,400 ጁል
[አይአርፒ]
8. 5 ግራም ውሃ ከ10°ሴ እስከ 40°ሴ ይሞቃል። በውሃ የሚዋጠው ሙቀት ምንድን ነው? የውሃው የተወሰነ ሙቀት 1 × 10 3 ካሎሪ /ግ r ° ሴ ነው ።
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 5 ግራም
የመጀመሪያ ሙቀት (T1 ) = 10 oC
የመጨረሻ የሙቀት መጠን ( T2 ) = 40 oC
የተወሰነ የውሃ ሙቀት (ሐ) = 1 ሲ / ግራም°ሴ
ተፈላጊ ፡ ሙቀት
መፍትሔው
Q = mc ΔT
Q = (5 ግራም)( 1 ካሎሪ/ ግራም°ሴ)(40 o ሴ – 10 o ሴ)
Q = (5)( 1 ሐ አል)(30)
Q = 150 ካሎሪ
9. 0.2 -ኪ.ግ ውሃ በ 25 ዲግሪ ሴልሺየስ 42,000 ጁል ሙቀትን ይወስዳል። የውሃው የተወሰነ ሙቀት 4200 J/kg o C ሲሆን የውሃው የመጨረሻ የሙቀት መጠን ስንት ነው።
የሚታወቅ፦
የውሃ ክብደት (ሜ) = 0.2 ኪ.ግ
ሙቀት (Q) = 42,000 ጁል
የተወሰነ የውሃ ሙቀት (ሐ) = 4200 J/kg o C
የመጀመሪያ ሙቀት (T1 ) = 25 oC
የሚፈለግ ፡ የመጨረሻ የሙቀት መጠን ( T2 )
መፍትሔው
Q = mc ΔT = mc (T 2 – T 1 )
ኪ = ሙቀት, m = ክብደት፣ c = የተወሰነ ሙቀት, ΔT = የሙቀት መጠን ለውጥ, ቲ1 = የመጀመሪያው የሙቀት መጠን, ቲ2 = የመጨረሻው የሙቀት መጠን
Q = mc (T 2 – T 1 )
42,000 = (0.2)(4200)(T 2 – 25)
42,000 = 840 (T 2 – 25)
42,000 = 840 ቲ 2 – 21,000
42,000 + 21,000 = 840 ቲ 2
63,000 = 840 ቲ 2
ቲ 2 = 63,000 / 840
ቲ 2 = 75 o ሴ
- የሙቀት መለኪያዎችን መቀየር
- መስመራዊ መስፋፋት
- የቦታ መስፋፋት
- የመጠን መስፋፋት
- ሙቀት
- የሙቀት ሜካኒካዊ እኩልታ
- የተወሰነ የሙቀት እና የሙቀት አቅም
- ድብቅ ሙቀት፣ የውህደት ሙቀት፣ የእንፋሎት ሙቀት
- ለሙቀት ማስተላለፊያ የኃይል ቁጠባ
