Wärmeformel

Wenn sich Gegenstände mit unterschiedlichen Temperaturen berühren, Kalor Die Wärmeübertragung erfolgt von einem Objekt mit hoher Temperatur zu einem Objekt mit niedriger Temperatur. Der Wärmeaustausch endet, sobald die beiden Objekte die Temperatur erreicht haben. thermisches GleichgewichtMan kann sagen, dass Wärmeübertragung Ursache Veränderung suhu Gegenstände, die sich berühren. Aus dieser kurzen Erklärung lässt sich schließen, dass Kalor (Q) hat eine Beziehung zu ein Objekt Dan Temperaturänderungen (delta T) des Objekts. Jedes Objekt hat eine Masse (m), und auch die Arten der Objekte variieren.

Verringerung Wärmeformel Diese Arbeit verwendet logisches Denken. Sie können die Richtigkeit dieser Argumentation anhand Ihrer Alltagserfahrungen beweisen oder auch ein Experiment durchführen.

Beziehung zwischen kFluss (Q) und pTemperaturänderung (delta T)

Zwei Behälter sind mit Wasser gleicher Masse gefüllt. Das Wasser wird mit zwei verschiedenen Herdplatten erhitzt. Die Flamme der einen Herdplatte ist kleiner, die der anderen größer. Welcher Behälter ist nach zehn Minuten Erhitzung heißer? Wer schon einmal Wasser erhitzt hat, wird zustimmen, dass das Wasser, das mit der Herdplatte mit der größeren Flamme erhitzt wurde, heißer ist (die Endtemperatur des Wassers ist höher bzw. die Temperaturänderung ist größer).

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Die Flamme repräsentiert die Wärmemenge (Q). Eine kleine Flamme erzeugt wenig Wärme, eine große Flamme viel Wärme. Bei geringer Wärmemenge ist die Temperaturänderung gering. Bei hoher Wärmemenge ist die Temperaturänderung groß. Je mehr Wärme, desto größer die Temperaturänderung. Daraus lässt sich schließen, dass die Wärmemenge (Q) proportional zur Temperaturänderung des Objekts ist.

Wärmeformel - 1Beziehung zwischen Wärme (Q) und Masse des Objekts (m)

Zwei Behälter sind mit Wasser unterschiedlicher Masse gefüllt: einer mit mehr, der andere mit weniger Wasser. Das Wasser wird mit zwei Herdplatten mit gleicher Flamme erhitzt. Nach zehn Minuten Erhitzung ist das Wasser im einen Behälter heißer. Wer schon einmal Wasser erhitzt hat, weiß, dass das Wasser im Behälter mit weniger Wasser heißer ist (die Endtemperatur ist höher bzw. die Temperaturänderung größer). Damit das Wasser im größeren Behälter die gleiche Temperaturänderung erfährt wie im kleineren, muss die Flamme, die das größere Wasser erhitzt, größer sein.

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Die Wassermenge entspricht der Masse des Wassers (m). Die Flammengröße entspricht der Wärmemenge. Daraus lässt sich schließen, dass die Wärmemenge (Q) proportional zur Temperaturänderung des Objekts ist. Je mehr Wasser vorhanden ist, desto mehr Wärme wird benötigt, um die Wassertemperatur zu erhöhen.

Wärmeformel - 2

Beziehung zwischen Wärme (Q) und Jenis Objekt (c)

Wenn man einen Eisenstab und einen gleich großen Glasstab gleichzeitig mit derselben Flamme erhitzt, welcher erhitzt sich schneller, das Eisen oder das Glas? Natürlich das Eisen. Daraus lässt sich schließen, dass die zum Erhitzen eines Objekts benötigte Wärmemenge proportional zur Art des Objekts ist.

Wärmeformel - 3Die drei obigen Vergleiche werden zu einer Gleichung zusammengefasst:

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Wärmeformel - 4Dies ist die Formel bzw. die Wärmegleichung.
Informationen: Q = Wärme (Joule), m = Masse des Objekts (kg), c = spezifische Wärmekapazität des Objekts (J/kg °C)o), delta T = Temperaturänderung (Co oder K)

1. Fünf Kilogramm Eis bei einer Temperatur von -22oC wird erhitzt, bis das gesamte Eis bei einer Temperatur von 0 geschmolzen ist.oC. Wenn latente Wärme Eis 333 kJ/kg und spezifische Wärmekapazität von Eis 2100 J/kg °Codann die Zahl Kalor Was benötigt wird, ist…

A. 1496 kJ

B. 1596 kJ

C. 1696 kJ

D. 1796 kJ

E. 1896 kJ

Diskussion

Es ist bekannt:

Masse des Eises (m) = 5 kg

Anfangstemperatur (T) = -22oC

Latente Wärme von Eis (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg

Spezifische Wärmekapazität von Eis (c) = 2100 J/kg °Co

Gefragt: Erforderliche Wärmemenge (Q)

Antwort:

Prozess 1: Erhöhen Sie die Temperatur des Eises von -22oC bis 0oC

Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 Joule

Prozess 2: Das gesamte Eis zu Wasser schmelzen

Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J

Gesamtwärme = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ

Die richtige Antwort ist E.

Fragequelle:

SBMPTN Physikfragen

Referensi