Qara prinsipi – problemlər və həllər
1. 30°C-də 200 qramlıq su 90°C-də 100 qramlıq su ilə qarışdırılıb. Suyun xüsusi istilik sifəti = 1 kal.qram −1 °C −1 . Qarışığın son temperaturunu təyin edin!
Məlumdur:
Suyun kütləsi 2 ( m³ ) = 200 qram
Suyun temperaturu 1 (T1 ) = 30 o C
Suyun kütləsi 2 (m² ) = 100 qram
Suyun temperaturu 2 (T2 ) = 90 o C
Suyun xüsusi istilik tutumu (c) = 1 kal.qram −1 °C −1
İstənilən: Son temperatur
Həll yolu:
Soyuq suyun buraxdığı istilik ( Q2 ) = soyuq suyun udduğu istilik ( Q1 )
m 2 c (ΔT) = m 1 c (ΔT)
(100)(1)(90 – T) = (200)(1)(T – 30)
(100)(90 – T) = (200)(T – 30)
9000 – 100T = 200T – 6000
9000 + 6000 = 200T + 100T
15000 = 300T
T = 15000/300
T = 50 o C
2. 90 ° C-də 60 qramlıq maddə 25 ° C -də 40 qramlıq su ilə qarışdırılır. Qarışığın son temperaturu nədir. Suyun xüsusi istilik səmərəsi = 1 kal.q -1 ° C - 1.
Məlumdur:
Suyun kütləsi 1 (m1 ) = 60 qram
Suyun temperaturu 1 (T1 ) = 90 o C
Suyun kütləsi 2 (m2 ) = 40 qram
Suyun temperaturu 2 (T2 ) = 25 o C
Suyun xüsusi istilik tutumu (c) = 1 kal.q -1 . o C -1
İstənilən: Son temperatur
Həll yolu:
Soyuq suyun buraxdığı istilik (Q2 ) = soyuq suyun udduğu istilik ( Q1 )
m 1 c (ΔT) = m 2 c (ΔT)
(60)(1)(90 – T) = (40)(1)(T – 25)
(60)(90 – T) = (40)(T – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
T = 6400/100
T = 64 o C
3. 0 ° C -də M-qram buz, 20 ° C -də 340 qramlıq suya müəyyən bir qabda yerləşdirilib. Gizli ərimə istiliyi (L buz ) = 80 kal q -1 , suyun xüsusi istiliyi (c su ) = 1 kal q -1 o C -1 . Bütün buzlar əriyir və istilik tarazlığı = 5 ° C. Buzun kütləsini tapın.
Məlumdur:
Suyun kütləsi (m) = 340 qram
Buzun temperaturu (T buz ) = 0 o C
Suyun temperaturu (T su ) = 20 o C
İstilik tarazlığının temperaturu (T) = 5 o C
Buz üçün gizli ərimə istiliyi (L buz ) = 80 kal q -1
Suyun xüsusi istilik tutumu (c su ) = 1 kal q -1 o C -1
Axtarılan: Buz kütləsi (M)
Həll yolu:
Suyun buraxdığı istilik (Q2 ) = buzun udduğu istilik ( Q1 )
m su c su (ΔT) = m buz L buz + m buz c su (ΔT)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85M
M = 5100/85
M = 60 qram
4. 30 ° C -də 128 qramlıq suya yerləşdirilən 100 ° C -dəki mis. Suyun xüsusi istilik tutumu 1 kal.q -10 °C , misin xüsusi istilik tutumu isə 0.1 kal.q -10 °C - dir . Əgər istilik tarazlığının temperaturu = 36 ° C olarsa, misin kütləsi nə qədərdir?
Məlumdur:
Misin temperaturu (T1 ) = 100 o C
Misin xüsusi istilik tutumu (c 1 ) = 0.1 kal.g -1o C -1
Suyun kütləsi (m² ) = 128 qram
Suyun temperaturu (T2 ) = 30 o C
Suyun xüsusi istilik tutumu (c2 ) = 1 kal.g -1o C -1
Termal tarazlığın temperaturu (T) = 36 o C
İstənilən: Misin kütləsi ( m³ )
Həll yolu:
Q mis = Q su
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(m 1 )(6.4) = 768
m 1 = 768 / 6.4
m1 = 120 qram
5. Qurğuşun üçün xüsusi istilik tutumu 80°C-də 1400 C , kq -1 °C olan 3 kq-lıq qurğuşun, suyun xüsusi istilik tutumu 4200 C, kq -1 ° C olan 10 kq-lıq suya yerləşdirilib . İstilik tarazlığının temperaturu 20 ° C-dir. Suyun ilkin temperaturu nədir?
Məlumdur:
Qurğuşunun kütləsi (m³ ) = 3 kq
Qurğuşunun xüsusi istilik tutumu (c 1 ) = 1400 J.kq -1 C -1
Qurğuşunun temperaturu (T1 ) = 80 o C
Suyun kütləsi (m² ) = 10 kq
Suyun xüsusi istilik tutumu (c2 ) = 4200 J.kq -1 C -1
Termal tarazlığın temperaturu (T) = 20 o C
İstənilən: Suyun ilkin temperaturu ( T2 )
Həll yolu:
Q buraxılışı = Q absorbsiyası
Q qurğuşun = Q su
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(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
T = 14
Suyun ilkin temperaturu 14 o C -dir.
6. 0 ° C -də 75 qramlıq su 50 qramlıq su ilə qarışdırılır, beləliklə qarışığın temperaturu 40 ° C-dir. 50 qramlıq suyun ilkin temperaturu nədir?
Məlumdur:
Suyun kütləsi 1 (m1 ) = 75 qram
Suyun ilkin temperaturu 1 (T1 ) = 0 o C
Suyun kütləsi 2 (m2 ) = 50 qram
Qarışığın temperaturu (T) = 40 o C
İstənilən: Suyun ilkin temperaturu 2 ( T2 )
Həll yolu:
Soyuq suyun buraxdığı istilik (Q buraxma ) = soyuq suyun udduğu istilik (Q absorbsiyası )
m 1 c (ΔT 1 ) = m 2 c (ΔT 2 )
m 1 (ΔT 1 ) = m 2 (ΔT 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 o C
7. 200 qramlıq metal 120 o C-yə qədər qızdırılır, sonra 30 o C -də 100 qramlıq suya yerləşdirilir. İstilik tarazlığında qarışığın temperaturu 60 o C-dir. Suyun xüsusi istiliyi 4200 C, kq -1 o C -1 olduqda , metalın xüsusi istiliyi nədir.
Həll yolu:
Kütlə vahidlərini qramdan kiloqrama çevirin (Beynəlxalq vahidlər)
Məlumdur:
Metalın 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 temperaturu (T) = 60 o C
Suyun xüsusi istilik tutumu (c2 ) = 4200 J.kq -1 o C -1
İstənilən: Metalın xüsusi istiliyi (c 1 )
Həll yolu:
Q buraxılışı = Q absorbsiyası
m 1 c 1 (ΔT 1 ) = m 2 c 2 (ΔT 2 )
(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
1. Sual: Cozef Blek kim idi? Cavab: Cozef Blek 18-ci əsrdə yaşamış Şotlandiya həkimi və kimyaçısı idi və gizli istilik, xüsusi istilik və karbon qazı kəşfləri ilə tanınırdı.
2. Sual: Gizli istilik nədir? Cavab: Gizli istilik, maddənin temperaturu dəyişmədən ərimə və ya qaynama kimi faza dəyişikliyi zamanı udduğu və ya buraxdığı enerji miqdarıdır.
3. Sual: Gizli istilik hiss olunan istilikdən nə ilə fərqlənir? Cavab: Hiss olunan istilik faza dəyişikliyi olmadan maddənin temperaturunda dəyişiklik yaratsa da, gizli istilik temperatur dəyişikliyi olmadan faza dəyişikliyinə səbəb olur.
4. Sual: Blekin gizli istilik üzərində apardığı təcrübələr termodinamikanın öyrənilməsində hansı əhəmiyyətə malik idi? Cavab: Blekin işi istilik enerjisi və onun qorunması haqqında təməl anlayışı yaratdı və termodinamika və kalorimetriyada daha da irəliləyişlər üçün yol açdı.
5. Sual: Niyə 0°C-də buz və 0°C-də suyun istilik enerjisi fərqli miqdarda olur? Cavab: 0°C-də buz, 0°C-də suya çevrilmək üçün ərimənin gizli istiliyini udmalıdır. Beləliklə, 0°C-də su, udulmuş gizli istiliyə görə eyni temperaturda buzdan daha çox istilik enerjisinə malikdir.
6. Sual: Xüsusi istilik nədir? Cavab: Xüsusi istilik, maddənin vahid kütləsinin temperaturunu bir dərəcə Selsi və ya Kelvin artırmaq üçün tələb olunan istilik enerjisinin miqdarıdır.
7. Sual: Blekin xüsusi istilik üzərində apardığı iş maddələrin müxtəlif istilik tutumlarının başa düşülməsinə necə gətirib çıxardı? Cavab: Blek, eyni temperatur dəyişikliyinə nail olmaq üçün müxtəlif maddələrin bərabər kütlələrinin müxtəlif miqdarda istilik tələb etdiyini kəşf etdi. Bu müşahidə maddələrin xüsusi istilik tutumları anlayışını təqdim etdi.
8. Sual: Gizli istilik anlayışı hava sistemlərində niyə vacibdir? Cavab: Gizli istilik, suyun faza dəyişikliklərində, məsələn, buxarlanma və kondensasiyada iştirak edən enerjiyə görə hava sistemlərində mühüm rol oynayır. Bu enerji ötürülməsi temperatura, bulud əmələ gəlməsinə və hava şəraitinə təsir göstərir.
9. Sual: Cozef Blek təcrübələrində istilik dəyişikliklərini ölçmək üçün hansı cihazdan istifadə etmişdir? Cavab: Blek udulmuş və ya buraxılan istilik miqdarını ölçmək üçün təcrübələrində istilik dəyişikliyini ölçən sadə bir kalorimetrdən istifadə etmişdir.
10. Sual: Blekin karbon qazını (o, bunu "sabit hava" adlandırırdı) kəşf etməsi kimya elminə necə töhfə verdi? Cavab: Blekin karbon qazını atmosfer havasından fərqli bir qaz kimi müəyyən etməsi qaz kimyasının inkişafında mühüm rol oynadı və qazlarla əlaqəli kimyəvi reaksiyaların başa düşülməsi üçün yol açdı.
