15 Enghraifft o Gwestiynau Tymheredd a Gwres
Calibradu Thermomedr
1. Mae thermomedr wedi'i galibro X yn dangos -30 °C ar gyfer pwynt rhewi dŵr a 90 °C ar gyfer pwynt berwi dŵr. Mae tymheredd o 60 °C ar gyfer X yn hafal i...
A. 20 o C
B. 45 o C
C. 50 o C
D. 75 o C
D. 80 o C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Pwynt rhewi dŵr ar thermomedr X = -30 o
Berwbwynt dŵr ar thermomedr X = 90 °C
Cwestiwn: 60 o X = ….. o C
Ateb:
Ar raddfa Fahrenheit, pwynt rhewi dŵr yw 32 o F a phwynt berwi dŵr yw 212 o F. Rhwng pwynt rhewi a phwynt berwi dŵr mae gwahaniaeth o 212 o – 32 o = 180 o.
Ar raddfa Celsius, pwynt rhewi dŵr yw 0 o C a phwynt berwi dŵr yw 100 o C. Rhwng pwynt rhewi a phwynt berwi dŵr mae gwahaniaeth o 100 o – 0 o = 100 o.
Ar raddfa X, pwynt rhewi dŵr yw -30 o X a phwynt berwi dŵr yw 90 o X. Rhwng pwynt rhewi a phwynt berwi dŵr mae gwahaniaeth o 90 o – (-30 o ) = 90 o + 30 o = 120 o.
Trosi graddfa X i raddfa Celsius:
Yr ateb cywir yw D.
Ehangu
2. Mae bar metel yn cael ei gynhesu i dymheredd o 80 o C ac mae ei hyd yn dod yn 115 cm. Os yw cyfernod ehangu llinol y metel yn 3.10 -3 o C -1 a thymheredd cychwynnol y metel yn 30 o C, yna hyd cychwynnol y metel yw….
A. 100 cm
B. 101,5 cm
Tua 102 cm
D. 102,5 cm
D. 103 cm
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Tymheredd cychwynnol (T1 ) = 30 ° C
Tymheredd terfynol (T2 ) = 80 ° C
Newid tymheredd (ΔT) = 80 o C – 30 o C = 50 o C
Cyfernod ehangu llinol metel (α) = 3.10 -3 o C -1
Hyd terfynol y metel (H) = 115 cm
Eisiau: Hyd cychwynnol y metel (L o )
Ateb:
Fformiwla ehangu hyd:
Yr ateb cywir yw A.
3. Mae gwialen bres yn 40 cm o hyd i ddechrau. Pan gaiff ei gwresogi ar dymheredd o 80 o C mae ei hyd yn dod yn 40,04 cm. Os yw cyfernod ehangu llinol pres yn 2,0 x 10 -5 o C -1 yna tymheredd cychwynnol y wialen bres yw….
A. 20 o C
B. 22 o C
C. 25 o C
D. 30 o C
D. 50 o C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Tymheredd terfynol (T2 ) = 80 ° C
Hyd cychwynnol (L o ) = 40 cm
Hyd terfynol (H) = 40,04 cm
Cynnydd mewn hyd (ΔL) = 40,04 cm – 40 cm = 0,04 cm
Cyfernod ehangu llinol pres (α) = 2,0 x 10⁻⁶ o C⁻¹
Cwestiwn: Tymheredd cychwynnol ( T1 )
Ateb:
Fformiwla ehangu metel:
0,04 = (2,0 x 10-5 ) (40)(80 – T1 )
0,04 = (80 x 10-5 ) (80 – T1 )
0,04 = 0,0008 (80 – T1 )
0,04 = 0,064 – 0,0008 T1
0,0008 T1 = 0,064 – 0,040
0,0008 T1 = 0,024
T1 = 30 ° C
Yr ateb cywir yw D.
Trosglwyddo Gwres trwy Ddargludiad
4. Mae gwiail metel o'r un maint, ond wedi'u gwneud o fetelau gwahanol, wedi'u cysylltu fel y dangosir yn y llun isod. Os yw dargludedd thermol metel I 4 gwaith dargludedd metel II, yna'r tymheredd wrth gyffordd y ddau fetel yw…
A. 450 C
B. 40 0 C
C. 35 0 C
D. 30 0 C
D. 25 0 C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Yr un maint coesyn
Dargludedd thermol metel I = 4k
Dargludedd thermol metel II = k
Tymheredd blaen metel I = 50 0 C
Tymheredd blaen metel II = 0 0 C
Gofynnwyd: Tymheredd wrth gyffordd y ddau fetel
Ateb:
Y fformiwla ar gyfer cyfradd trosglwyddo gwres trwy ddargludiad:
Disgrifiad: Q /t = cyfradd trosglwyddo gwres, k = dargludedd thermol, A = arwynebedd, T1 -T2 = newid tymheredd, l = hyd y wialen
Tymheredd ar y plân ffin P a Q:
Mae dau wialen fetel A a B yr un maint felly mae arwynebedd (A) a hyd (l) y gwiail yn cael eu dileu o'r hafaliad.
Yr ateb cywir yw B.
5. Rhowch sylw i'r datganiad canlynol!
(1) Dargludedd metel
(2) Y gwahaniaeth tymheredd rhwng pennau'r metel
(3) Hyd y metel
(4) Màs metel
Y ffactorau sy'n pennu cyfradd lledaeniad gwres mewn metel yw...
A. (1), (2) a (3)
B. (1) a (4)
C. (2) a (4)
D. (3) a (4)
E. (4) yn unig
Trafodaeth
Yn seiliedig ar y fformiwla ar gyfer cyfradd trosglwyddo gwres drwy ddargludiad, y ffactorau sy'n pennu cyfradd trosglwyddo gwres yw dargludedd y metel (k), y gwahaniaeth tymheredd rhwng pennau'r metel (T) a hyd y metel (l). Nid oes gan fàs y metel unrhyw effaith.
Yr ateb cywir yw A.
6. Mae dau wialen PQ o'r un maint, ond gwahanol fathau o fetel, wedi'u cysylltu fel y dangosir yn y ffigur isod. Os yw'r cyfernod dargludiad thermol P ddwywaith y cyfernod dargludiad thermol Q, yna'r tymheredd ar y ffin rhwng P a Q yw...
A. 84°C
B. 78°C
C. 72°C
D. 70°C
Dwyrain 90°C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Mae gan wiail PQ yr un maint.
Cyfernod dargludiad thermol metel P (kP ) = 2k
Cyfernod dargludiad thermol metel Q (k Q ) = k
Cwestiwn: Tymheredd ar y plân ffin P a Q
Ateb:
Y fformiwla ar gyfer cyfradd trosglwyddo gwres trwy ddargludiad:
Disgrifiad: Q /t = cyfradd trosglwyddo gwres, k = dargludedd thermol, A = arwynebedd, T1 -T2 = newid tymheredd, l = hyd y wialen
Tymheredd ar y plân ffin P a Q:
Mae'r gwiail PQ yr un maint felly mae A ac l wedi'u dileu o'r hafaliad.
Does dim ateb cywir.
Newid Ffurf
7. Mae 1 kg o rew ar dymheredd o 0 o C yn cael ei gymysgu â 0,5 kg o ddŵr ar dymheredd o 0 o C, yna...
A. mae rhywfaint o'r dŵr yn rhewi
B. mae rhywfaint o'r iâ yn toddi
C. mae'r holl iâ yn toddi
D. mae'r holl ddŵr yn rhewi
E. mae màs yr iâ mewn dŵr yn aros yn gyson
Trafodaeth
Mae'r gair iâ yn dynodi dŵr ar ffurf solet, tra bod y gair dŵr yn dynodi dŵr ar ffurf hylif.
Ar 0 ° C, mae iâ yn newid o solid i hylif. Ar gyfer y newid cyflwr hwn, rhaid i'r iâ amsugno gwres. Mae iâ wedi'i gymysgu â dŵr, felly dylai'r iâ amsugno gwres o'r dŵr. Fodd bynnag, mae'r dŵr hefyd ar 0 ° C, felly ni all yr iâ amsugno unrhyw wres. Felly, mae màs yr iâ yn y dŵr yn aros yn gyson.
Yr ateb cywir yw E.
Egwyddor Ddu
8. Mewn llestr haearn gyda màs o 200 gram, mae 100 gram o olew ar dymheredd o 20 o C. Yn y llestr, rhoddir 50 gram o haearn ar dymheredd o 75 o C. Os yw tymheredd y llestr yn codi 5 o C a bod gwres penodol yr olew = 0,43 cal/g o C, yna mae gwres penodol yr haearn yn...
A. 0,143 cal/g o C
B. 0,098 cal/g o C
C. 0,084 cal/g o C
D. 0,075 cal/g o C
E. 0,064 cal/g o C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs y llestr haearn (m) = 200 gr
Tymheredd cychwynnol y llestr haearn (T1 ) = 20 oC
Mae'r olew yn y llestr haearn felly tymheredd yr olew = tymheredd y llestr haearn.
Tymheredd terfynol y llestr haearn (T2 ) = 20 oC + 5 oC = 25 oC
Màs yr olew (m) = 100 gram
Gwres penodol olew (c olew) = 0,43 cal/g o C
Tymheredd olew cychwynnol (T1 ) = 20 ° C
Mae'r olew mewn llestr fel bod yr olew mewn cydbwysedd thermol gyda'r llestr haearn. Felly os yw tymheredd terfynol y llestr haearn yn 25 o C, yna mae tymheredd terfynol yr olew yn 25 o C.
Tymheredd olew terfynol (T2 ) = 20 oC + 5 oC = 25 oC
Màs haearn (m) = 50 gram
Tymheredd cychwynnol haearn (T1 ) = 75 ° C
Mae haearn wedi'i drochi mewn olew mewn llestr, felly mae'r haearn mewn cydbwysedd thermol gyda'r olew a'r llestr. Felly os yw tymheredd terfynol y llestr yn 25 o C, yna mae tymheredd terfynol yr haearn yn 25 o C.
Cwestiwn: Gwres penodol haearn (haearn c)
Ateb:
Gwres a ryddheir gan haearn:
Q = mc ΔT = (50)(c)(75-25) = (50)(c)(50) = 2500c o galorïau
Gwres a amsugnir gan y llestr haearn:
Q = mc ΔT = (200)(c)(25-20) = (200)(c)(5) = 1000c o galorïau
Gwres a amsugnir gan olew:
Q = mc ΔT = (100)(0,43)(25-20) = (43)(5) = 215 o galorïau
Mae egwyddor Black yn nodi, mewn system gaeedig, ynysig, bod y gwres a ryddheir gan wrthrych tymheredd uchel yn cael ei amsugno gan wrthrych tymheredd isel.
Q wedi'i ryddhau = Q wedi'i amsugno
2500c = 1000c + 215
2500c – 1000c = 215
1500c = 215
c = 215/1500
c = 0,143 cal/g o C
Yr ateb cywir yw A.
9. Mae gwydr sy'n cynnwys 200 gram o ddŵr ar dymheredd o 20°C yn cael ei lenwi â 50 gram o rew ar dymheredd o -2°C. Os mai dim ond cyfnewid gwres sy'n digwydd rhwng y dŵr a'r rhew, ar ôl i gydbwysedd ddigwydd, ceir y canlynol: (c dŵr = 1 cal/gr°C; c iâ = 0,5 cal/gr°C; L = 80 cal/gr)
A. mae'r holl iâ yn toddi ac mae'r tymheredd uwchlaw 0°C
B. mae'r holl iâ yn toddi ac mae'r tymheredd yn 0°C
C. Nid yw'r holl iâ yn toddi ac mae'r tymheredd yn 0°C
D. mae tymheredd y system gyfan yn is na 0°C
E. mae rhywfaint o'r dŵr yn rhewi ac mae tymheredd y system yn 0°C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Màs y dŵr (m o ddŵr ) = 200 gram
Tymheredd y dŵr ( dŵr T ) = 20 o C
Gwres penodol dŵr (c dŵr ) = 1 cal/gr°C
Màs yr iâ (m es ) = 50 gram
Tymheredd yr iâ (Tes ) = -2 ° C
Gwres penodol iâ ( ces ) = 0,5 cal/gr°C
Gwres dŵr toddi (L) = 80 cal/gr
Ateb:
Gwres i godi tymheredd yr iâ o -2 o C i 0 o C:
Q = mc ΔT
Q = (50 gram)(0,5 cal/gr°C)(0 o C – (-2 o C))
Q = (50)(0,5 cal)(2)
Q = 50 o galorïau
Gwres i doddi'r holl iâ yn ddŵr:
Q = m L = (50 gram)(80 cal/gram) = 4000 o galorïau
Gwres i ostwng tymheredd yr holl ddŵr o 20 o C i 0 o C:
Q = mc ΔT
Q = (200 gram)(1 cal/gr°C)(0 o C – (20 o C))
Q = (200)(1 cal)(-20)
Q = -4000 o galorïau
Mae arwydd positif yn golygu bod gwres yn cael ei ychwanegu, ac mae arwydd negatif yn golygu bod gwres yn cael ei ryddhau.
Mae'r gwres sydd ei angen i godi tymheredd yr iâ i 0 ° C yn 50 o galorïau, a'r gwres sydd ei angen i doddi'r holl iâ yw 4000 o galorïau. Felly, cyfanswm y gwres sydd ei angen i doddi'r holl iâ yw 4050 o galorïau. Y gwres sydd ar gael yw'r gwres sy'n cael ei ryddhau gan y dŵr, sef 4000 o galorïau.
Gellir dod i'r casgliad nad yw'r gwres sydd ar gael yn ddigon i doddi'r holl iâ yn ddŵr. Mae'r rhan fwyaf o'r iâ wedi toddi'n ddŵr, ond nid yw cyfran fach wedi. Mae'r dŵr hwn a'r iâ sy'n weddill ar 0 ° C.
Yr ateb cywir yw C.
10. Rhoddir darn o alwminiwm gyda màs o 200 gram a thymheredd o 20 o C mewn llestr o ddŵr gyda màs o 100 gram a thymheredd o 80 o C. Os yw gwres penodol alwminiwm yn 0,22 cal/g o C a gwres penodol dŵr yn 1 cal/g o C, yna mae tymheredd terfynol yr alwminiwm yn agos at...
A. 20 o C
B. 42 o C
C. 62 o C
D. 80 o C
D. 100 o C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod :
Màs alwminiwm = 200 gram
Tymheredd alwminiwm = 20 o C
Màs y dŵr = 100 gram
Tymheredd y dŵr = 80 o C
Gwres penodol alwminiwm = 0,22 cal/g o C
Gwres penodol dŵr = 1 cal/g o C
Gofynnwyd : tymheredd terfynol alwminiwm
Ateb :
Mae'r alwminiwm yn y dŵr felly tymheredd terfynol yr alwminiwm = tymheredd terfynol y dŵr.
Y gwres a ryddheir gan y dŵr tymheredd uwch (Q a ryddheir) = y gwres a amsugnir gan yr alwminiwm tymheredd is (Q a amsugnir)
m dŵr c (ΔT) = m alwminiwm c (ΔT)
(100)(1)(80 – T) = (200)(0,22)(T – 20)
(100)(80 – T) = (44)(T – 20)
8000 – 100T = 44T – 880
8000 + 880 = 44T + 100T
8880 = 144T
T = 62 ° C
Yr ateb cywir yw C.
11. Mae darn arian 50g ar dymheredd o 85°C yn cael ei drochi mewn 50g o ddŵr ar dymheredd o 29,8°C (gwres penodol dŵr = 1 cal.g —1 .°C —1 ). Os yw'r tymheredd terfynol yn 37°C ac nad yw'r cynhwysydd yn amsugno gwres, yna mae gwres penodol y metel yn…
A. 0,15 cal.g -1 .°C -1
B. 0,30 cal.g -1 .°C -1
C. 1,50 cal.g -1 .°C -1
D. 4,8 cal.g -1 .°C -1
E. 7,2 cal.g -1 .°C -1
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod :
Màs metel (m metel ) = 50 gram
Tymheredd y metel = 85 o C
Màs y dŵr (m o ddŵr ) = 50 gram
Tymheredd y dŵr = 29,8 o C
Gwres penodol dŵr (c dŵr ) = 1 cal.g -1 .°C -1
Tymheredd terfynol y cymysgedd = 37 o C
Gofynnwyd : gwres penodol metel (metel c)
Ateb :
Y gwres a ryddheir gan y metel tymheredd uwch (Q a ryddheir) = y gwres a amsugnir gan y dŵr tymheredd is (Q a amsugnir)
m metel c (ΔT) = m dŵr c (ΔT)
(50)(c)(85 – 37) = (50)(1)(37 – 29,8)
(c)(85 – 37) = (1)(37 – 29,8)
48c = 7,2
c = 0,15 cal.g -1 .°C -1
Yr ateb cywir yw A.
12. Mae ciwb iâ 50 gram ar 0°C yn cael ei drochi mewn 200 gram o ddŵr ar 30°C wedi'i osod mewn cynhwysydd arbennig. Tybiwch nad yw'r cynhwysydd yn amsugno gwres. Os yw gwres penodol dŵr yn 1 cal.g – 1 °C –1 a gwres uno iâ yn 80 cal.g –1 , yna tymheredd terfynol y cymysgedd yw….
A. 5°C
B. 8°C
C. 11°C
D. 14°C
Dwyrain 17°C
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod :
Màs yr iâ (m es ) = 50 gram
Tymheredd yr iâ = 0°C
Màs y dŵr (m o ddŵr ) = 200 gram
Tymheredd y dŵr = 30 o C
Gwres penodol dŵr (c dŵr ) = 1 cal.g – 1 °C –1
Gwres iâ sy'n toddi (L iâ ) = 80 cal.g –1
Gofynnwyd : tymheredd terfynol y cymysgedd
Ateb :
Amcangyfrifwch y cyflwr terfynol yn gyntaf:
Y gwres sy'n cael ei ryddhau gan ddŵr i ostwng ei dymheredd o 30 ° C i 0 ° C:
Q rhydd = m dŵr c dŵr (ΔT) = (200)(1)(30-0) = (200)(30) = 6000
Y gwres sydd ei angen i doddi'r holl iâ:
Q toddi = m es L es = (50)(80) = 4000
Dim ond 4000 yw'r gwres a ddefnyddir i doddi'r holl iâ tra bod y swm o wres sydd ar gael yn 6000. Gellir dod i'r casgliad bod tymheredd terfynol y cymysgedd yn uwch na 0 o C.
Egwyddor Ddu :
Gwres a ryddheir gan ddŵr = gwres i doddi'r holl iâ + gwres i godi tymheredd y dŵr iâ
(m dŵr )(c dŵr )(ΔT) = (m es )(L es ) + (m es )(c dŵr )(ΔT)
(200)(1)(30-T) = (50)(80) + (50)(1)(T-0)
(200)(30-T) = (50)(80) + (50)(T-0)
6000 – 200T = 4000 + 50T – 0
6000 – 4000 = 50T + 200T
2000 = 250T
T = 2000/250
T = 8 ° C
Yr ateb cywir yw B.
Newidiadau yng nghyflwr mater
13. Mae'r graff isod yn dangos y berthynas rhwng tymheredd (T) a gwres (Q) a roddir ar 1 gram o solid. Swm gwres anweddu'r solid yw…
A. 60 o galorïau/gram
B. 70 o galorïau/gram
C. 80 o galorïau/gram
D. 90 o galorïau/gram
E. 100 o galorïau/gram
Trafodaeth:
Gwres anweddu yw faint o wres sy'n cael ei amsugno (neu ei ryddhau) gan 1 gram o wrthrych i newid ei gyflwr o hylif i nwy (neu o nwy i hylif).
Mae'n hysbys :
Gwres wedi'i amsugno neu ei ryddhau: Q = 140 o galorïau – 60 o galorïau = 80 o galorïau
Màs y solid: m = 1 gram
Gofynnwyd :
Gwres stêm (Lv) solidau?
Jawab :
Fformiwla ar gyfer pennu gwres stêm :
Q = m Lv
Disgrifiad: Q = gwres a amsugnwyd neu a ryddhawyd, m = màs y sylwedd, Lv = gwres stêm
Lv = Q / m
Lv = 80 o galorïau / 1 gram
Lv = 80 o galorïau/gram
Yr ateb cywir yw C.
14. Isod mae graff o wres yn erbyn tymheredd 1 kg o stêm ar bwysedd arferol. Berwbwynt dŵr yw 2256 x 103 J/kg a gwres penodol dŵr yw 4,2 x 103 J/kg K, yna'r gwres sy'n cael ei ryddhau yn y newid o stêm i ddŵr yw…
A. 4,50 × 103 Joule
B. 5,20 × 103 Joule
C. 2,00 × 106 Joule
D. 2,26 × 106 Joule
D. 4,40 × 106 Joule
Trafodaeth:
Mae'n hysbys :
Gwres stêm neu wres berwedig (Lv) = 2.256 x 103 J/kg
Gwres penodol dŵr (c) = 4200 J/kg K
Màs stêm (m) = 1 kg
Gofynnwyd :
Gwres a ryddhawyd (Q)?
Jawab :
Q = m Lv
Q = (1 kg)(2.256 x 103 J/kg)
Q = 2256 x 103 Joule
Q = 2,256 x 106 Joule
Yr ateb cywir yw D.
15. Y swm o wres sy'n cael ei amsugno i godi tymheredd 2 kg o ddŵr o -2 oC i 10 oC yw… Gwres penodol dŵr = 4.200 J/kg Co, gwres penodol iâ = 2.100 J/kg Co, gwres asio dŵr (LF) = 334.000 J/kg
A. 760.400 J
B. 750.000 J
Tua 668.000 J
D. 600.000 J
D. 540.000 J
Trafodaeth:
Mae'n hysbys :
Màs (m) o ddŵr = 2 kg
Tymheredd cychwynnol (T) = -2 oC
Tymheredd terfynol (T) = 10 oC
Gwres penodol iâ (c es) = 2100 J/kg Co
Gwres penodol dŵr (c dŵr) = 4200 J/kg Co
Gwres asio dŵr (L)F) = 334.000 J/kg
Gofynnwyd :
Gwres wedi'i amsugno (Q)?
Jawab :
Newid tymheredd o -2 oC i 10 oMae C yn mynd trwy sawl cam.
Cam 1, mae tymheredd yr iâ yn cynyddu o -2 oC i 0 oC (mae'r cynnydd yn nhymheredd yr iâ yn stopio wrth bwynt rhewi dŵr, sef 0) oC)
Cam 2, mae'r holl iâ yn toddi (mae'r cyflwr solid yn newid i gyflwr hylif ar dymheredd rhewi dŵr, sef 0) oC)
Cam 3, mae tymheredd y dŵr yn cynyddu eto o 0 oC i 10 oC)
Felly o dymheredd o -2 oC i 0 oC, mae dŵr yn dal mewn ffurf solid. Ar dymheredd 0 oC, mae newid o solid i hylif. Ar ôl i'r cyflwr solid newid i gyflwr hylif, mae tymheredd y dŵr yn cynyddu eto o 0 oC i 10 oC.
Q1 = (m)(c es)(delta T) = (2 kg)(2100 J/kg Co)(0 oC – (-2 oC)) = (2)(2100 J)(2) = 8400 J
Q2 = (m)(LF) = (2 kg)(334.000 J/kg) = 668.000 J
Q3 = (m)(c dŵr)(delta T) = (2 kg)(4200 J/kg Co)(10 oC - 0 oC)) = (2)(4200 J)(10) = 84000 J
Gwres wedi'i amsugno:
Q = Q1 + Q.2 + Q.3
Q = 8400 J + 668.000 J + 84000 J
Q = 760.400 Joule
Yr ateb cywir yw A.
Ffynhonnell y cwestiwn:
Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol
