Запазване на енергия за топлопренос – проблеми и решения

1. 1 кг вода при 100 ° C се смесва с 1 кг вода при 10 ° C в изолирана система. Специфичната топлина на водата е 4200 J/kg ° C. Определете крайната температура на сместа!

Известни:

Маса на горещата вода (m1 ) = 1 kg

Температура на топлата вода (T1 ) = 100 ° C

Маса на студената вода (m² ) = 1 kg

Температура на студената вода (T2 ) = 10 ° C

Желано: Крайната температура (T)

решение:

Загубена топлина = получена топлина (изолирана система)

m c Δ T = m c Δ T

m ΔT = m ΔT

m1 ( T1 – T) = m2 ( T – T2 )

(1)(100 – Т) = (1)(Т – 10)

100 – Т = Т – 10

100 + 10 = Т + Т

110 = 2T

Т = 110 / 2

Т = 55

Крайната температура е 55 ° C.

[ирп]

2. 3-килограмов блок олово при 80o поставени в 10 кг вода. Специфичната топлина на оловото е 1400 J.kg-1C-1 а специфичната топлина на водата е 4200 J/kg-1C-1Крайната температура в термично равновесие е 20oC. Определете началната температура на водата!

Известни:

Маса ( m1 ) = 3 kg

Специфичната топлина на оловото ( c1 ) = 1400 J.kg⁻¹ C⁻¹

Температурата на оловото (T1 ) = 80 ° C

Маса на водата (m² ) = 10 kg

Специфичната топлина на водата ( c² ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹

Температурата на термично равновесие (T) = 20 ° C

Търси се: Началната температура на водата ( T2 )

решение:

Загуба на топлина = Придобита топлина

Q олово = Q вода

m1c1ΔT = m2c2ΔT​​​​​​

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4 200)(60) = (42 000)(20-T)

252 000 = 840 000 – 42 000 T

42 000 T = 840 000 – 252 000

42 000 Т = 588 000

Т = 588,000 / 42,000

Т = 14

Началната температура на водата е 14 ° C.

[ирп]

3. Блок мед в 100oC поставени в 128 грама вода при 30 oC. Специфичната топлина на водата е 1 cал.г-1C-1 а специфичната топлина на медта е 0.1 cал.г-1C-1. Ако температурата на термичното равновесие е 36 oC, определете масата на медта!

Известни:

Температурата на медта (T1 ) = 100 ° C

Специфичната топлина на медта ( c1 ) = 0.1 c al.g⁻¹ ° C⁻¹

Маса на водата (m² ) = 128 грама

Температура на водата (T2 ) = 30 ° C

Специфичната топлина на водата ( c² ) = 1 c alg⁻¹ C⁻¹

Температурата на термично равновесие (T) = 36 ° C

Търси се: Маса на медта ( m1 )

решение:

Загуба на топлина = Придобита топлина

Q мед = Q вода

m1c1ΔT = m2c2ΔT​​​​​​

(m1 ) (0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(m1 ) (0.1)(64) = (128)(1)(6)

(м1 ) (6.4) = 768

м1 = 768 / 6.4

m 1 = 120

Масата на медта е 120 грама.

[ирп]

4. Блок лед от M-kg при 0oC поставени в 340 грама вода при 20oC във вана. Ако топлина на топене за вода = 80 кал. г-1, специфичната топлина на водата е 1 кал. г-1 oC-1. Целият лед се топи и температурата на термично равновесие is 5oC, определете масата на леда!

Известни:

Маса на водата (m) = 340 грама

Температурата на леда (T ice ) = 0 ° C

Температурата на водата (T вода ) = 20 ° C

Температурата на термично равновесие (T) = 5 ° C

Топлината на топене на водата ( L ) = 80 c al g⁻¹

Специфичната топлина на водата ( c вода ) = 1 cal g⁻¹ ° C⁻¹

Търси се: Маса лед (M)

решение:

Загуба на топлина = Придобита топлина

Q вода = Q лед

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = М(80) + М(1)(5-0)

(340)(15) = 80 млн. + 5 млн.

5100 = 85 милиона

М = 5100/85

M = 60 грама

[wpdm_package id='714']

  1. Преобразуване на температурни скали
  2. Линейно разширение
  3. Разширяване на площта
  4. Разширяване на обема
  5. Топлина
  6. Механичен еквивалент на топлината
  7. Специфична топлина и топлинен капацитет
  8. Латентна топлина, топлина на топене, топлина на изпарение
  9. Запазване на енергия за пренос на топлина

Оставете коментар