9 Heat Mass Specific heat The change in temperature – Problems and Solutions
1. A 2 kg lead is heated from 50oC ل100oجيم حرارة نوعية of lead is 130 جول/كجم-1 درجةC-1. كم is absorbed by the lead?
معروف :
كتلة (م) = 2 كجم
الحرارة المحددة (c) = 130 جول/كجم-1C-1
التغير في درجة الحرارة (ΔT) = 100oC - 50oC = 50oC
مطلوب: حرارة (Q)
الحل:
Q = mc ΔT
س = , m = mass, c = the specific heat, Δتي = التغير في درجة الحرارة
The heat absorbed by lead :
Q = (2 kg)(130 جول/كجم-1C-1) (50oC)
Q = (100)(130)
س = 13,000 جول
Q = 1.3 س 104 جول وحدة طاقة
2. The specific heat of copper is 390 J/kg oC, the change in temperature is 40oC. If the copper absorbs 40 Joule of heat, what is the copper’s mass!
معروف :
الحرارة النوعية للنحاس (c) = 390 J/kgoC
التغير في درجة الحرارة (ΔT) = 40oC
Heat (Q) = 40 J
مطلوب: الكتلة (م) من النحاس
الحل:
Q = mc ΔT
40 J = (م)(390 J/kg oج)(40)oC)
40 = (m)(390 /kg)(40)
40 = (m)(390 /kg) (4)
40 = (m)(1560 /kg)
م = 40 / 1560
م = كجم 0.026
m = 26 gram
3. The initial temperature of 20 gram water is 30oC. The specific heat of water is 1 cal g-1 oC-1. If water absorbs 300 calories of heat, determine the final temperature!
معروف :
Mass (m) = 20 gr
درجة الحرارة الأولية (T1) = 30oC
الحرارة النوعية للماء (c) = 1 cal gr-1 oC-1
حرارة (Q) = 300 cal
مطلوب: The final temperature of water
الحل:
Q = mc Δ ت
300 cal = (20 gr)(1 cal gr-1 oC-1)(T2-30)
300 = (20)(1)(T2-30)
300 = 20 (T2-30)
300 = 20T2 - 600
300 + 600 = 20T2
900 = 20 طن2
T2 = 900 / 20
T2 = 45
The change in temperature is 45oC - 30oC = 15oC.
4. The change in temperature of the sea water is 1oC when water absorbs 3900 Joule of heat. The specific heat of the sea water is 3.9 × 103 J/kg°C, what is the mass of the sea water.
معروف :
التغير في درجة الحرارة (ΔT) = 1oC
حرارة (Q) = 3900 Joule
The specific heat of the sea water (c) = 3.9 x 103 J/kg°C = 3900 J/Kg°C
مطلوب: كتلة (م)
الحل:
Q = mc ΔT
س = , m = mass, c = حرارة نوعية, Δتي = التغير في درجة الحرارة
م = ق / ج ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg
5. A 2-kg copper absorbs 39,000 J of heat at 30°C. If the specific heat of copper is 390 J/kg °C, what is the final temperature of the copper…
معروف :
الكتلة (م) = 2 كجم
درجة الحرارة الأولية (T1) = 30oC
حرارة (Q) = 39,000 Joule
حرارة نوعية (C) من النحاس = 390 ي/كجم oC
مطلوب : درجة الحرارة النهائية (T2)
الحل:
Q = mc Δ ت
س = , m = mass, c = حرارة نوعية, ΔT = التغير في درجة الحرارة
Q = mc ΔT = mc (T2 - تي1)
39,000 = (2)(390)(T2 - 30)
100 = (2)(1)(T2 - 30)
100 = (2)(T2 - 30)
50 = T.2 - 30
T2 = 50 + 30
T2 = 80oC
6. A 5-kg water is heated from 15°C to 40°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 4.2 × 103 J/Kg° C.
معروف :
الكتلة (م) = 5 كجم
درجة الحرارة الأولية (T1) = 15 درجة مئوية
درجة الحرارة النهائية (T2) = 40 درجة مئوية
Specific heat of water (c) = 4.2 × 103 جول/كجم درجة مئوية
مطلوب: حرارة (Q)
الحل:
Q = mc Δ ت
Q = (5 كجم)(4.2 × 103 (جول/كجم°م)(40°م – 15°م)
س = (5) (4.2 × 103 (25)
Q = 525 × 103 J
Q = 525,000 جول
7. A 2-kg water is heated from 24°C to 90°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 4.2 × 103 J/Kg° C.
معروف :
الكتلة (م) = 2 كجم
درجة الحرارة الأولية (T1) = 24 درجة مئوية
درجة الحرارة النهائية (T2) = 90 درجة مئوية
Specific heat of water (c) = 4,200 Joule/kg°C
Wanted :: حرارة (Q)
الحل:
Q = m c Δ ت
Q = (2 كجم)(4,200 جول/كجم°م)(90°م – 24°م)
Q = (2 كجم)(4,200 جول/كجم°م)(66°م)
Q = (132)(4,200 جول)
Q = 554,400 جول
8. A 5-gram water is heated from 10°C to 40°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 1 × 103 كلس/gr° C.
معروف :
الكتلة (م) = 5 غرامًا
درجة الحرارة الأولية (T1) = 10oC
درجة الحرارة النهائية (T2) = 40oC
Specific heat of water (c) = 1 cal/ gr°C
مطلوب : يسخن
الحل:
Q = mc Δ ت
Q = (5 غرامات)(1 cal/ gr°C)(40oC - 10oC)
س = (5) (1 cal)(30)
س = 150 السعرات الحرارية
9. A 0.2-kg water absorbs 42,000 Joule of heat at 25oC. The specific heat of water is 4200 J/kg oC, what is the final temperature of water.
معروف :
كتلة من الماء (م) = 0.2 كجم
حرارة (Q) = 42,000 Joule
Specific heat of water (c) = 4200 J/kg oC
درجة الحرارة الأولية (T1) = 25oC
مطلوب: درجة الحرارة النهائية (T2)
الحل:
Q = mc ΔT = mc (T2 - تي1)
س = , m = mass, c = حرارة نوعية, ΔT = التغير في درجة الحرارة، T1 = the initial temperature، T2 = the final temperature
Q = mc (T2 - تي1)
42,000 = (0.2)(4200)(T2 - 25)
42,000 = 840 (T2 - 25)
42,000 = 840 طن2 - 21,000
42,000 + 21,000 = 840 طن2
63,000 = 840 طن2
T2 = 63,000 / 840
T2 = 75oC
- تحويل مقاييس درجة الحرارة
- التوسع الخطي
- توسيع المنطقة
- توسيع الحجم
- حرارة
- المكافئ الميكانيكي للحرارة
- الحرارة النوعية والسعة الحرارية
- الحرارة الكامنة، حرارة الانصهار، حرارة التبخر
- ترشيد الطاقة لنقل الحرارة
