9 Топлинна маса Специфична топлина Промяната на температурата – проблеми и решения
1. Олово с тегло 2 кг се нагрява от 50oC до 100oВ. специфична топлина оловото е 130 Дж.кг-1 градусаC-1. Колко топлина се абсорбира от оловото?
Известни:
Маса (m) = 2 kg
Специфичната топлина ( c) = 1 3 0 J· kg⁻¹ C⁻¹
Промяната в температурата ( ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Търси се: Жега (Q)
решение:
Q = mc ΔT
Q = топлина , m = маса, c = специфична топлина , ΔT = промяна в температурата
Топлината, абсорбирана от оловото:
Q = (2 кг)(1 3 0 Дж· кг⁻¹ C⁻¹ ) ( 50 ° C)
Q = (100)(1 3 0)
Q = 1 3000 джаула
Q = 1,3 x 10⁴ джаула
[ирп]
2. Специфичната топлина на медта е 390 J/k g ° C, промяната в температурата е 40 ° C. Ако медта абсорбира 40 джаула топлина, каква е масата на медта?
Известни:
Специфичната топлина на медта (c) = 390 J/k g o C
Промяната в температурата ( ΔT ) = 40 ° C
Топлина ( Q) = 40 J
Търси се: Маса (м) мед
решение:
Q = mc ΔT
40 J = (m)( 390 J/k g ° C)(40 ° C)
40 = (m)( 390 /k g)(40)
40 = (м)( 390 /кг )(4)
40 = (м)( 1560/кг )
м = 40 / 1560
m = 0.026 кг
m = 26 грама
3. Началната температура на 20 грама вода е 30 ° C. Специфичната топлина на водата е 1 кал. г -1 ° C -1 . Ако водата абсорбира 300 калории топлина, определете крайната температура!
Известни:
Маса (m) = 20 gr
Началната температура (T1 ) = 30 ° C
Специфичната топлина на водата (c) = 1 cal gr -1 o C -1
Топлина (Q) = 300 кал.
Търси се: Крайната температура на водата
решение:
Q = mc ΔT
300 кал = (20 гр)( 1 кал гр -1 ° C -1 ) ( T2 -30 )
300 = (20)(1)( T2 -30 )
300 = 20 ( Т2 -30 )
300 = 20 T 2 – 600
300 + 600 = 20T 2
900 = 20T 2
Т2 = 900 / 20
Т2 = 45
Промяната в температурата е 45 ° C – 30 ° C = 15 ° C.
[ирп]
4. Tпромяната в температурата на морската вода is 1oC когато водата абсорбира 3900 джаула топлина. Специфичната топлина на морската вода е 3.9 × 103 J/kг°C, каква е масата на морската вода.
Известни:
Промяната в температурата ( ΔT ) = 1 ° C
Топлина (Q) = 42 000 джаула
Специфичната топлина на морската вода (c) = 3.9 x 10³ J / k g°C = 3900 J/Kg°C
Търсена маса : (м)
решение:
Q = mc ΔT
Q = топлина , m = маса, c = специфична топлина , ΔT = промяната в температурата
m = Q / c Δ T = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 кг
5. Мед с тегло 2 кг абсорбира 39 000 J топлина при 30°C. Ако специфичната топлина на медта е 390 J/kg °C, каква е крайната температура на медта...
Известни:
Маса (m) = 2 кг
Начална температура (T1 ) = 30 ° C
Топлина (Q) = 39 000 джаула
Специфична топлина (c) на медта = 390 J/kg ° C
Желано : Крайната температура ( T2 )
решение:
Q = mc ΔT
Q = топлина , m = маса, c = специфична топлина , ΔT = промяната в температурата
Q = mc ΔT = mc ( T² – T¹ )
39 000 = (2)( 390)(T 2 – 30)
100 = (2)(1)(T2 – 30)
100 = (2)(T2 – 30)
50 = Т 2 – 30
Т2 = 50 + 30
T2 = 80 ° C
[ирп]
6. Вода с тегло 5 кг се нагрява от 15°C до 40°C. Каква е топлината, погълната от водата? Специфичната топлина на водата е 4.2 × 10³ J /Kg°C.
Известни:
Маса (m) = 5 кг
Начална температура (T1 ) = 15°C
Крайна температура (T2 ) = 40°C
Специфична топлина на водата (c) = 4.2 × 10³ J /kg°C
Търси се: Жега (Q)
решение:
Q = mc ΔT
Q = (5 кг)( 4.2 × 10³ J /кг°C)(40°C – 15°C)
Q = (5)( 4.2 × 10³ Дж )(25)
Q = 525 x 10³ Дж
Q = 525,000 джаула
7. Вода с тегло 2 кг се нагрява от 24°C до 90°C. Каква е топлината, погълната от водата? Специфичната топлина на водата е 4.2 × 10³ J /Kg°C.
Известни:
Маса (m) = 2 кг
Начална температура (T1 ) = 24°C
Крайна температура (T2 ) = 90°C
Специфична топлина на водата (c) = 4,200 джаула/кг°C
Търси се :: Жега (Q)
решение:
Q = m c ΔT
Q = (2 кг)( 4,200 джаула/кг°C)(90°C – 24°C)
Q = (2 кг)( 4,200 джаула/кг°C)(66°C)
Q = (132)( 4,200 джаула)
Q = 554,400 джаула
[ирп]
8. Вода с тегло 5 грама се нагрява от 10°C до 40°C. Каква е топлината, която се абсорбира от водата? Специфичната топлина на водата е 1 × 10³ cal /g r °C.
Известни:
Маса (m) = 5 грама
Начална температура (T1 ) = 10 ° C
Крайна температура (T2 ) = 40 ° C
Специфична топлина на водата (c) = 1 c al/ gr°C
Търси се : топлина
решение:
Q = mc ΔT
Q = (5 грама)( 1 кал/гр°C)(40 ° C – 10 ° C)
Q = (5)( 1 c al)(30)
Q = 150 калории
9. Вода с тегло 0.2 кг абсорбира 42 000 джаула топлина при 25 ° C . Специфичната топлина на водата е 4200 J/kg ° C, каква е крайната температура на водата.
Известни:
Маса на водата (m) = 0.2 kg
Топлина (Q) = 42 000 джаула
Специфична топлина на водата (c) = 4200 J/kg ° C
Начална температура (T1 ) = 25 ° C
Желана: Крайна температура ( T2 )
решение:
Q = mc ΔT = mc ( T² – T¹ )
Q= топлина, m = маса, c = специфична топлина, ΔT = промяната в температурата, Т.1 = началната температура, Т.2 = крайната температура
Q = mc( T² – T¹ )
42 000 = (0.2)(4200)(T2 – 25)
42 000 = 840 (Т 2 – 25)
42 000 = 840 T 2 – 21 000
42,000 + 21,000 = 840 T 2
63,000 = 840 T 2
Т2 = 63,000 / 840
T2 = 75 ° C
- Преобразуване на температурни скали
- Линейно разширение
- Разширяване на площта
- Разширяване на обема
- Топлина
- Механичен еквивалент на топлината
- Специфична топлина и топлинен капацитет
- Латентна топлина, топлина на топене, топлина на изпарение
- Запазване на енергия за пренос на топлина
