Qara Prinsipləri Anlamaq
Əgər isti və soyuq suyu açıq qabda (məsələn, vedrə) qarışdırsaq, istilik isti sudan soyuq suya keçir. Qab açıq olduğundan, istilik hissəsi havaya keçir. Qab da istiləşir. İsti suyun buraxdığı istilik təkcə soyuq su tərəfindən deyil, həm də hava və qab tərəfindən udulur. Bu halda, vedrə təcrid olunmamış bir sistemdir.
Qapalı termosda isti və soyuq suyu qarışdırdıqda, istilik isti sudan soyuq suya keçir. Termos təcrid olunmuş bir sistem olduğundan, havaya və ya termosa istilik ötürülmür. İsti suyun buraxdığı istilik, qarışıq istilik tarazlığına çatana qədər sadəcə soyuq su tərəfindən udulur.
Blek prinsipi göstərir ki, təcrid olunmuş qapalı sistemdə yüksək temperaturlu cisim tərəfindən buraxılan istilik, aşağı temperaturlu cisim tərəfindən udulan istilikdir.
Blek-in əsas düsturu
Qsöndürülmüş = Qudmaq
Təsvir: Qsöndürülmüş = yüksək temperaturlu cisim tərəfindən buraxılan istilik, Qudmaq = aşağı temperaturlu cisimlər tərəfindən udulan istilik.
Blekin prinsipial suallarına nümunə
1. Kütləsi 1 kq və temperaturu 100 dərəcə olan isti dəmir parçası oC, kütləsi 2 kq və temperaturu 20 dərəcə olan su ilə dolu bir qaba qoyulur oC. Qarışığın son temperaturu nədir? Dəmirin xüsusi istilik sifəti = 450 J/kq Co, suyun xüsusi istilik sifəti = 4200 J/kq Co.
Müzakirə:
Məlumdur :
m dəmir = 1 kq, Tbesi = 100 oC, m su = 2 kq, Thava = 20 oC, c dəmir = 450 J/kq Co, c su = 4200 J/kq Co.
Sorğu :
T qarışığı?
Cavab :
Dəmirin temperaturu sudan daha yüksəkdir, ona görə də dəmir istiliyi yayır, su isə istiliyi udur.
(m)(c)(delta T) = (m)(c)(delta T)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400 T – 168000
45000 + 168000 = 8400 T + 450 T
213000 = 8850 T
T = 213000 : 8850
T = 24 oC
Suhu İsti dəmir və soyuq su qarışığının hər ikisi istilik tarazlığında olduqda son temperaturu 24-dür. oC.
2. 2015/2016 SMA/MA Fizika üzrə Milli İmtahan Sualı №20
0 ° C temperaturda olan 75 qram su 50 qram su ilə qarışdırılır ki, qarışığın temperaturu 40 ° C olsun, yəni 50 qram suyun ilkin temperaturu...
A. 125 o C
B. 120 o C
C. 110 o C
D. 100 o C
E. 80 o C
Müzakirə
Məlumdur ki:
Suyun kütləsi 1 (m² ) = 75 qram
Suyun ilkin temperaturu 1 (T1 ) = 0 o C
Suyun kütləsi 2 (m² ) = 50 qram
Qarışığın son temperaturu (T) = 40 o C
Kütlə vahidləri eynidir, ona görə də heç bir çevrilməyə ehtiyac yoxdur.
İstənilən: Suyun ilkin temperaturu 2 ( T2 )
Cavab:
Blek prinsipi göstərir ki, təcrid olunmuş qapalı sistemdə yüksək temperaturlu cismin buraxdığı istilik aşağı temperaturlu cismin udduğu istiliyə bərabərdir.
Q sərbəst buraxıldı = Q uduldu
m 1 c ( Δ T 1 ) = m 2 c ( Δ T 2 )
Suyun xüsusi istilik sifəti eynidir, ona görə də c tənlikdən çıxarılır.
m 1 ( Δ T 1 ) = m 2 ( Δ T 2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T2 – 40)
(75)(40) = (50)(T2 – 40)
3000 = 50 T 2 – 2000
3000 + 2000 = 50 T 2
5000 = 50 T 2
T2 = 100
Düzgün cavab D-dir.
3. 2015/2016 SMA/MA Fizika üzrə 20 nömrəli Milli İmtahan Sualları
200 qramlıq metal 120 o C -yə qədər qızdırılır, sonra isə 30 o C temperaturda 100 qram suya qoyulur. Tarazlıq yarandıqdan sonra qarışığın temperaturu 60 o C olur. Əgər suyun xüsusi istiliyi 4200 C, kq -1 o C -1 olarsa , metalın xüsusi istiliyi...
A. 10,5 J.kq -1o C -1
B. 105 J.kq -1o C -1
C. 150 J.kq -1o C -1
D. 1050 J.kq -1o C -1
E. 1500 J.kq -1o C -1
Müzakirə
Kütlə vahidlərinin qramdan kiloqrama çevrilməsi (Beynəlxalq Vahidlər Sistemi)
Məlumdur ki:
Metal kütləsi (m³ ) = 200 qram = 0,2 kq
Metalın temperaturu (T1 ) = 120 o C
Suyun kütləsi (m² ) = 100 qram = 0,1 kq
Suyun temperaturu (T2 ) = 30 o C
Qarışığın son temperaturu (T) = 60 o C
Suyun xüsusi istilik sifəti (c2 ) = 4200 J.kq -1 o C -1
Sual verildi: Metalın xüsusi istilik sifəti (c 1 )
Cavab:
Q sərbəst buraxıldı = Q uduldu
m1 c1 (ΔT1) = m2 c2 (ΔT2)
(0,2)(c 1 )(120 – 60) = (0,1)(4200)(60 – 30)
(0,2)(c 1 )(60) = (0,1)(4200)(30)
12 c 1 = 12600
c 1 = 12600 / 12
c 1 = 1050
Düzgün cavab D-dir.
4. 2018 SMA/MA Milli İmtahan Sualları
35 o C temperaturda 400 ml su olan tavaya 250 ml qaynar su (100 o C) tökülür . İstilik tarazlığı yarandıqdan sonra qarışığın temperaturu… (suyun xüsusi istiliyi 1,0 kal.qr -1 o C -1 ) olur.
Müzakirə
Məlumdur:
İsti suyun temperaturu = 100 o C
İsti suyun həcmi = 250 ml = 0,25 litr = 0,25 dm3 = (0,25)(1000 sm3 ) = 250 sm3
Soyuq suyun temperaturu = 35 o C
Soyuq suyun həcmi = 400 ml = 0,4 litr = 0,4 dm³ = (0,4)(1000 sm³ ) = 400 sm³
Suyun xüsusi istilik tutumu = 1,0 kal.qr -1 C -1
Suyun sıxlığı = 1 qr/ sm3
Sual verildi: Qarışıq temperaturu
Cavab:
Sıxlıq düsturundan istifadə edərək isti və soyuq suyun kütləsini hesablayın:
m = ρ V
m = kütlə, ρ = sıxlıq, V = həcm
İsti suyun kütləsi: m = ρ V = ( 1 qr/sm³ ) (250 sm³ ) = 250 qram
Soyuq suyun kütləsi: m = ρ V = ( 1 qr/sm³ ) (400 sm³ ) = 400 qram
Qarışığın temperaturunu Blek prinsipi düsturundan istifadə edərək hesablayın:
Soyuq su ilə udulmuş istilik = isti su ilə ayrılan istilik
mc Δ T = mc Δ T
Xüsusi istilik eynidir, ona görə də tənlikdən çıxarılır.
m Δ T = m Δ T
(400)(T-35) = (250)(100-T)
400T – 14000 = 25000 – 250T
400T + 250T = 25000 + 14000
650T = 39000
T = 39000 / 650
T = 60 o C
