Топлинна маса Специфична топлина Промяна на температурата – проблеми и решения

9 Топлинна маса Специфична топлина Промяната на температурата – проблеми и решения

1. Олово с тегло 2 кг се нагрява от 50^oC до 100^oВ. специфична топлина оловото е 130 Дж.кг^{-1 градуса}C^-1. Колко топлина се абсорбира от оловото?

Известни:

Маса (м) = 2 кг

Специфичната топлина (в) = 130 Дж.кг^-1C^-1

Промяната в температурата (ΔТ) = 100^oС - 50^oC = 50^oC

Търси се: Топлина (Q)

решение:

Q = mc ΔT

Q= топлина, m = маса, c = специфичната топлина, ΔT = промяната в температурата

Топлината, абсорбирана от оловото:

Q = (2 кг)(130 Дж.кг^-1C^-1)(50^oC)

Q = (100)(130)

Q = 13,000 джаул

Q = 1.3 х 10⁴ джаул

2. Специфичната топлина на медта е 390 J/kg ^oC, промяната в температурата е 40^oC. Ако медта абсорбира 40 джаула топлина, каква е масата на медта?

Известни:

Специфичната топлина на медта (в) = 390 Дж/кg^oC

Промяната в температурата (ΔТ) = 40^oC

Топлина (Q) = 40 J

Търси се: маса (m) от мед

решение:

Q = mc ΔT

40 J = (м)(390 Дж/кg ^oВ)(40^oC)

40 = (м)(390 /хил.ж)(40)

40 = (м)(390 /кг) (4)

40 = (м)(1560 /кг)

m = 40 / 1560

m = 0.026 кг

m = 26 грама

3. Началната температура на 20 грама вода е 30^oC. Специфичната топлина на водата е 1 кал. г^{-1 o}C^-1Ако водата абсорбира 300 калории топлина, определете крайната температура!

Известни:

Маса (m) = 20 gr

Началната температура (T₁) = 30^oC

Специфичната топлина на водата (в) = 1 кал. гр^{-1 o}C^-1

Топлина (Q) = 300 кал.

Търси се: Крайната температура на водата

решение:

Q = mc ΔT

300 кал. = (20 гр.)(1 кал. г^{-1 o}C^-1)(T₂-30)

300 = (20)(1)(T₂-30)

300 = 20 (T₂-30)

300 = 20T₂ - 600

300 + 600 = 20T₂

900 = 20T₂

T₂ = 900/20

T₂ = 45

Промяната в температурата е 45^oС - 30^oC = 15^oC.

4. Tпромяната в температурата на морската вода is 1^oC 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 (ΔТ) = 1^oC

Топлина (Q) = 3900 джаула

Специфичната топлина на морската вода (в) = 3.9 х 10³ J/kg°C = 3900 J/kg°C

Търси се: Маса (M)

решение:

Q = mc ΔT

Q= топлина, m = маса, c = специфична топлина, ΔT = промяната в температурата

m = Q / c ΔТ = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg

5. Мед от 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^oC

Топлина (Q) = 39,000 джаула

Специфична топлина (В) от мед = 390 Дж/кг ^oC

Търся : 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)(Т₂ - 30)

100 = (2)(1)(Т₂ - 30)

100 = (2)(Т₂ - 30)

50 = Т₂ - 30

T₂ = 50 + 30

T₂ = 80^oC

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 Дж/кг°С.

Известни:

Маса (m) = 5 кг

Начална температура (T₁) = 15°C

Крайна температура (T₂) = 40°C

Специфична топлина на водата (в) = 4.2 × 10³ Дж/кг°C

Търси се: Топлина (Q)

решение:

Q = mc ΔT

Q = (5 кг)(4.2 × 10³ J/kg°C)(40°C – 15°C)

Q= (5)(4.2 × 10³ Й)(25)

Q = 525 x 10³ J

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 Дж/кг°С.

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 :: Топлина (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

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 вар/gr°C.

Известни:

Маса (m) = 5 грама

Начална температура (T₁) = 10^oC

Крайна температура (T₂) = 40^oC

Специфична топлина на водата (в) = 1 cал/ гр°C

Търся : Топлина

решение:

Q = mc ΔT

Q = (5 грама)(1 кал/гр°C)(40^oС - 10^oC)

Q= (5)(1 cал)(30)

Q = 150 калории

9. Вода с тегло 0.2 кг абсорбира 42 000 джаула топлина при 25^oC. Специфичната топлина на водата е 4200 J/kg ^oC, каква е крайната температура на водата.

Известни:

Маса от вода (м) = 0.2 кг

Топлина (Q) = 42,000 джаула

Специфична топлина на водата (c) = 4200 J/kg ^oC

Начална температура (T₁) = 25^oC

Търси се: 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(T)₂ - T₁)

42,000 = (0.2)(4200)(Т₂ - 25)

42 000 = 840 (Т₂ - 25)

42,000 = 840 Т₂ - 21,000

42,000 + 21,000 = 840 Т₂

63,000 = 840 Т₂

T₂ = 63,000/840

T₂ = 75^oC

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