5 příkladů problémů s teplem
1. Cín o hmotnosti 2 kilogramy má měrnou tepelnou energii 130 J.kg -1 C -1 . Množství tepla, které cín absorbuje k ohřátí své teploty z 50 ° C na 100 ° C, je….
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost (m) = 2 kg
Měrná tepelná kapacita cínu (c) = 130 J.kg⁻¹ C⁻¹
Změna teploty (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Otázka: Teplo (Q) absorbované cínem
Odpověď:
Tepelný vzorec:
Q = mcΔT
Popis: Q = teplo, m = hmotnost, c = měrné teplo, ΔT = změna teploty
Teplo absorbované cínem:
Q = (2 kg)(130 J.kg⁻¹ C⁻¹ ) (50 ° C )
Q = (100)(130)
Q = 13000 Joulů
Q = 1,3 x 10³ Joule
2. Měď s měrnou výhřevností 390 J kg -1 ° C -1 zažívá změnu teploty o 40 ° C. Pokud teplo absorbované mědí během změny teploty je 200 kalorií, pak je hmotnost mědi...
Diskuse
Je známo, že:
Měrná tepelná kapacita mědi (c) = 390 J kg⁻¹ ° C⁻¹
Změna teploty (ΔT ) = 40 ° C
Teplo (Q) = 40 Joulů
Otázka: Hmotnost (m) mědi
Odpověď:
Q = mcΔT
40 = (m)( 390 )(40 ° C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )( 4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40/1560
m = 0,026 kg
Hmotnost mědi je 26 gramů.
3. Voda o hmotnosti 20 gramů s měrnou spotřebou 1 cal g -1 o C -1 má zpočátku teplotu 30 o C. Určete změnu teploty vody, pokud množství tepla absorbovaného vodou je 300 kalorií!
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost (m) = 20 g
Počáteční teplota (T1 ) = 30 ° C
Měrná tepelná kapacita vody (c) = 1 cal gr -1 ° C -1
Teplo (Q) = 300 kcal
Otázka: Změny teploty vody
Odpověď:
Q = mcΔT
Q = mc( T² – T¹ )
300 kcal = (20 g)( 1 kcal g -1 °C -1 )(T 2 – 30 ° C)
42 000 = (20)(1)(T2 – 30)
42 000 = 20 (T2 – 30)
42 000 = 20 T2 – 21 000
42 000 + 21 000 = 20 T2
900 2 = 20 T²
T2 = 63 000 / 20
T2 = 45 ° C
Změny teploty:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. Množství tepla potřebné ke snížení teploty 4 kg kapaliny, která má měrnou tepelnou energii 500 J/kg K, z 40 oC se stane 20 oC je…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
cca 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Diskuse:
Je známo :
Hmotnost (m) = 4 kg
Měrná tepelná energie (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Změna teploty (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 °Co
Zeptal se :
Teplo (Q)
Jawab :
Tepelný vzorec :
Q = (m)(c)(ΔT)
Q = (4)(500)(20) = 40 000 Joulů = 40 kJ
kJ = kilo joule
Správná odpověď je C.
5. Pevné těleso o hmotnosti 2 kg se zahřeje z teploty 30 °CoC se stane 100oC, vyžaduje 7 × 10 tepla5 Joule. Měrná tepelná kapacita objektu je…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
cca 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
Diskuse:
Je známo :
Hmotnost (m) = 2 kg
Teplo (Q) = 7 × 105 J = 700 000 J
Změna teploty (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 °Co
Zeptal se :
Měrná tepelná kapacita (c) ?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700 000 J / (2 kg)(70 °Co) = 700 000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
Správná odpověď je E.
