Se objektoj kun malsamaj temperaturoj tuŝas unu la alian, nature varmo moviĝas de objekto kun alta temperaturo al objekto kun malalta temperaturo. Varmotransigo ĉesas post kiam la du objektoj termika ekvilibroOni povas diri, ke varmotransigo kaŭzi ŝanĝon suhu objektoj kiuj tuŝas unu la alian. Surbaze de ĉi tiu mallonga klarigo, oni konkludas, ke varmo (Q) havas rilaton kun objekto dan temperaturŝanĝoj (delta T) de la objekto. Ĉiu objekto havas mason (m) kaj la specoj de objektoj ankaŭ varias.
Malkresko varmoformulo Ĉi tiu eseo uzas rezonadon. Vi povas pruvi la verecon de ĉi tiu rezonado surbaze de viaj ĉiutagaj spertoj, aŭ vi ankaŭ povas fari eksperimenton.
Rilato inter kfluo (Q) kaj ptemperaturŝanĝo (delto T)
Estas du ujoj plenaj de akvo de la sama maso. La akvo estas varmigita per du malsamaj bruliloj. La flamo sur unu brulilo estas pli malalta, dum la flamo sur la alia brulilo estas pli alta. Se ambaŭ estas varmigitaj dum dek minutoj, kiu ujo estas pli varma? Se vi iam varmigis akvon, vi konsentos, ke la akvo varmigita per la forno kun la pli alta flamo estas pli varma (la fina temperaturo de la akvo estas pli alta aŭ la temperaturŝanĝo estas pli granda).
La flamo reprezentas la kvanton da varmo (Q). Malgranda flamo havas malmulte da varmo, granda flamo havas pli da varmo. Kiam estas malmulte da varmo, la temperaturŝanĝo estas malgranda. Kiam estas multe da varmo, la temperaturŝanĝo estas granda. Ju pli da varmo, des pli granda la temperaturŝanĝo. Oni povas konkludi, ke la kvanto da varmo (Q) estas proporcia al la temperaturŝanĝo de la objekto.
Rilato inter varmo (Q) kaj maso de la objekto (m)
Ekzistas du ujoj plenaj de akvo kun malsamaj masoj, unu ujo estas plena de pli da akvo, la alia ujo estas plena de malpli da akvo. La akvo estas varmigita per du fornoj, kiuj havas la saman flamon. Se ambaŭ estas varmigitaj dum dek minutoj, kiu akvo en la ujo estas pli varma? Se vi iam varmigis akvon, tiam vi konsentos, ke la akvo en malpli da akvo estas pli varma (la fina temperaturo de la akvo estas pli granda aŭ la temperaturŝanĝo estas pli granda). Por ke ju pli da akvo spertu la saman temperaturŝanĝon kiel ju malpli da akvo, la flamo, kiu varmigas la pli da akvo, devas esti pligrandigita.
La kvanto da akvo reprezentas la mason de la akvo (m). La grandeco de la flamo reprezentas la kvanton da varmo. Oni povas konkludi, ke la kvanto da varmo (Q) estas proporcia al la ŝanĝo de temperaturo de la objekto. Ju pli da akvo, des pli da varmo necesas por altigi la temperaturon de la akvo.
Rilato inter varmo (Q) kaj tajpu objekto (c)
Se vi samtempe varmigas feran stangon kaj vitron de la sama grandeco uzante la saman flamon, kiu varmiĝos pli rapide, la fero aŭ la vitro? Kompreneble, la fero varmiĝos pli rapide. Oni povas konkludi, ke la varmo bezonata por altigi la temperaturon de objekto estas proporcia al la tipo de objekto.
La tri komparoj supre estas kombinitaj en ekvacion:
Jen la formulo aŭ varmoekvacio.
Informo: Q = varmo (Ĵuloj), m = maso de la objekto (kg), c = specifa varmo de la objekto (J/kg C)o), delta T = ŝanĝo de temperaturo (Co aŭ K)
1. Kvin kilogramoj da glacio je temperaturo de -22oC estas varmigita ĝis la tuta glacio fandiĝas je temperaturo de 0oC. Se latenta varmo glacio 333 kJ/kg kaj specifa varmo de glacio 2100 J/kg Co, tiam la nombro varmo kio necesas estas…
A. 1496 kJ
1596 kJ
Ĉ. 1696 kJ
1796 kJ
E. 1896 kJ
Diskuto
Estas konate:
Maso de glacio (m) = 5 kg
Komenca temperaturo (T) = -22oC
Latenta varmo de glacio (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg
Specifa varmo de glacio (c) = 2100 J/kg Co
Demandis: Kvanto de varmo bezonata (Q)
Respondo:
Procezo 1: plialtigi la temperaturon de la glacio de -22oC ĝis 0oC
Q = mc² ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 Ĵuloj
Procezo 2: fandu la tutan glacion en akvon
Q = m L = (5)(333 000) = 1 665 000 J
Totala varmo = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ
La ĝusta respondo estas E.
Fonto de demando:
SBMPTN Fizikaj Demandoj
