1. 1 kg d'aigua a 100 ° C barrejat amb 1 kg d'aigua a 10 ° C en un sistema aïllat. La calor específica de l'aigua és de 4200 J/kg ° C. Determineu la temperatura final de la mescla!
Conegut:
Massa d'aigua calenta (m1 ) = 1 kg
Temperatura de l'aigua calenta (T1 ) = 100 ° C
Massa d'aigua freda (m² ) = 1 kg
Temperatura de l'aigua freda (T2 ) = 10 ° C
Volguda: La temperatura final (T)
Solució:
Calor perduda = Calor guanyada (sistema aïllat)
m c Δ T = m c Δ T
m ΔT = m ΔT
m₁ ( T₁ – T ) = m₂ ( T – T₂ )
(1)(100 – T) = (1)(T – 10)
100 – T = T – 10
100 + 10 = T + T
110 = 2T
T = 110/2
T = 55
La temperatura final és de 55 ° C.
[irp]
2. Un bloc de plom de 3 kg a 80o col·locat en 10 kg d'aigua. La calor específica del plom és de 1400 J.kg-1C-1 i la calor específica de l'aigua és de 4200 J.kg-1C-1La temperatura final en equilibri tèrmic és 20oC. Determineu la temperatura inicial de l'aigua!
Conegut:
Massa ( m1 ) = 3 kg
La calor específica del plom (c 1 ) = 1400 J.kg -1 C -1
La temperatura del plom (T1 ) = 80 ° C
Massa d'aigua (m² ) = 10 kg
La calor específica de l'aigua ( c² ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹
La temperatura d'equilibri tèrmic (T) = 20 ° C
Es busca: La temperatura inicial de l'aigua ( T2 )
Solució:
Calor perduda = Calor guanyada
Q plom = Q aigua
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ 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
La temperatura inicial de l'aigua és de 14 ° C.
[irp]
3. Un bloc de coure a 100oC col·locat en 128 grams d'aigua a 30 oC. La calor específica de l'aigua és 1 cal.g-1oC-1 i la calor específica del coure és 0.1 cal.g-1oC-1. Si la temperatura d'equilibri tèrmic és 36 oC, determineu la massa del coure!
Conegut:
La temperatura del coure (T1 ) = 100 ° C
La calor específica del coure (c 1 ) = 0.1 c al g -1o C -1
Massa d'aigua (m² ) = 128 grams
Temperatura de l'aigua (T2 ) = 30 ° C
La calor específica de l'aigua (c² ) = 1 c al₃ -1 ° C -1
La temperatura d'equilibri tèrmic (T) = 36 ° C
Es busca: Massa de coure ( m1 )
Solució:
Calor perduda = Calor guanyada
Q coure = Q aigua
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT
( m1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
( m1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
( m1 )(6.4) = 768
m1 = 768 / 6.4
m1 = 120
La massa del coure és de 120 grams.
[irp]
4. Un bloc de gel de M kg a 0oC col·locat en 340 grams d'aigua a 20oC en una tina. Si el calor de fusió per a aigua = 80 cal/g-1, la calor específica de l'aigua és 1 caloria per gram-1 oC-1. Tot el gel es fon i la temperatura de equilibri tèrmic is 5oC, determineu la massa del gel!
Conegut:
Massa d'aigua (m) = 340 grams
La temperatura del gel (T gel ) = 0 ° C
La temperatura de l'aigua (T aigua ) = 20 ° C
La temperatura d'equilibri tèrmic (T) = 5 ° C
La calor de fusió de l'aigua ( L ) = 80 c al g -1
La calor específica de l'aigua (c aigua ) = 1 cal g -1 o C -1
Es busca: Massa de gel (M)
Solució:
Calor perduda = Calor guanyada
Q aigua = Q gel
m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85M
M = 5100/85
M = 60 grams
[wpdm_package id='714′]
- Conversió d'escales de temperatura
- Expansió lineal
- Expansió de l'àrea
- Ampliació de volum
- Calor
- Equivalent mecànic de la calor
- Calor específica i capacitat calorífica
- Calor latent, calor de fusió, calor de vaporització
- Conservació d'energia per a la transferència de calor
