Hvis genstande med forskellig temperatur berører hinanden, vil det naturligvis kalorieindhold bevæger sig fra et objekt med høj temperatur til et objekt med lav temperatur. Varmeoverførslen stopper, efter at de to objekter er delet. termisk ligevægtDet kan siges, at varmeoverførsel forårsage forandring suhu genstande, der berører hinanden. Baseret på denne korte forklaring konkluderes det, at kalorieindhold (Q) har et forhold til en genstand dan temperaturændringer (delta T) af objektet. Hvert objekt har en masse (m), og typerne af objekter varierer også.
Nedgang varmeformel Denne opgave bruger ræsonnement. Du kan bevise sandheden af dette ræsonnement baseret på dine hverdagserfaringer, eller du kan også udføre et eksperiment.
Forholdet mellem kstrømning (Q) og ptemperaturændring (delta T)
Der er to beholdere fyldt med vand af samme masse. Vandet opvarmes ved hjælp af to forskellige brændere. Flammen på den ene brænder er lavere, mens flammen på den anden brænder er højere. Hvis begge opvarmes i ti minutter, hvilken beholder er så varmest? Hvis du nogensinde har varmet vand, vil du give dig ret i, at vandet, der opvarmes ved hjælp af komfuret med den højeste flamme, er varmest (vandets sluttemperatur er højere, eller temperaturændringen er større).
Flammen repræsenterer mængden af varme (Q). En lille flamme har lidt varme, en stor flamme har mere varme. Når der er lidt varme, er temperaturændringen lille. Når der er meget varme, er temperaturændringen stor. Jo mere varme, desto større er temperaturændringen. Det kan konkluderes, at mængden af varme (Q) er proportional med ændringen i objektets temperatur.
Forholdet mellem varme (Q) og masse af objektet (m)
Der er to beholdere fyldt med vand med forskellig masse. Den ene beholder er fyldt med mere vand, og den anden beholder er fyldt med mindre vand. Vandet opvarmes ved hjælp af to komfurer, der har den samme flamme. Hvis begge opvarmes i ti minutter, hvilket vand i beholderen er så varmest? Hvis du nogensinde har varmet vand op, vil du være enig i, at vandet i mindre vand er varmest (vandets sluttemperatur er større, eller temperaturændringen er større). For at jo mere vand der er, skal den flamme, der opvarmer det mere vand, forstørres.
Mængden af vand repræsenterer vandets masse (m). Flammens størrelse repræsenterer mængden af varme. Det kan konkluderes, at mængden af varme (Q) er proportional med ændringen i objektets temperatur. Jo mere vand, desto mere varme kræves der for at hæve vandets temperatur.
Forholdet mellem varme (Q) og type objekt (c)
Hvis du opvarmer en jernstang og en glasstang af samme størrelse samtidigt med den samme flamme, hvad vil så varme hurtigst op, jernet eller glasset? Jernet vil selvfølgelig varme hurtigst op. Det kan konkluderes, at den varme, der kræves for at hæve temperaturen på en genstand, er proportional med genstandens type.
De tre ovenstående sammenligninger kombineres til en ligning:
Dette er formlen eller varmeligningen.
Information: Q = varme (Joule), m = objektets masse (kg), c = objektets specifikke varme (J/kg Co), delta T = temperaturændring (Co eller K)
1. Fem kilogram is ved en temperatur på -22oC opvarmes, indtil al isen smelter ved en temperatur på 0oC. Hvis latent varme is 333 kJ/kg og isens specifikke varme 2100 J/kg Co, så tallet kalorieindhold hvad der er brug for er…
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Diskussion
Det er kendt:
Isens masse (m) = 5 kg
Starttemperatur (T) = -22oC
Isens latente varme (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg
Isens specifikke varme (c) = 2100 J/kg Co
Spurgte: Mængde af varme krævet (Q)
Jawab:
Proces 1: Øg isens temperatur fra -22oC til 0oC
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 joule
Proces 2: smelt al isen til vand
Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J
Total varme = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ
Det rigtige svar er E.
Spørgsmålskilde:
SBMPTN fysikspørgsmål
