Energia jäävus soojusülekandel – probleemid ja lahendused

1. 1 kg 100 ^° C vett segatakse 1 kg 10 ^° C veega isoleeritud süsteemis. Vee erisoojus on 4200 J/kg ^° C. Määrake segu lõpptemperatuur !

Tuntud:

Kuuma vee mass (m1 ₎ = 1 kg

Kuuma vee temperatuur (T1 ₎ = 100 ^° C

Külma vee mass (m² ₎ = 1 kg

Külma vee temperatuur (T2 ₎ = 10 ^° C

Soovitud: Lõplik temperatuur (T)

lahendus:

Soojuskaotus = Soojuse juurdetulek (isoleeritud süsteem)

m c Δ T = m c Δ T

m ΔT = m ΔT

m1 ₍ T1 – _T ) = m2 ₍ T – _T2 )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 110 / 2

T = 55

Lõplik temperatuur on 55 ^° C.

[irp]

2. 3 kg pliiplokk 80 kraadi juures^o asetatakse 10 kg vette. Plii erisoojus on 1400 J/kg.^-1C^-1 ja vee erisoojus on 4200 J.kg^-1C^-1Lõplik temperatuur termilise tasakaalu korral on 20^oC. Määrake vee algtemperatuur!

Tuntud:

Mass ( _m1 ) = 3 kg

Plii erisoojus (c1 ₎ ⁼ 1400 J.kg⁻¹ ^C⁻¹

Plii temperatuur (T1 ₎ = 80 ^° C

Vee mass (m² ₎ = 10 kg

^Vee erisoojus (c2 ₎ = 4200 J.kg⁻¹ ^C⁻¹

Termilise tasakaalu temperatuur (T) = 20 ^° C

Otsitakse: vee algtemperatuuri ( _T2 )

lahendus:

Soojuskaotus = Soojuse omandamine

Q plii = Q vesi

m1c1ΔT = m2c2ΔT_​​​​_​​

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42 000)(20 – T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42 000 T = 840 000 – 252 000

42 000 T = 588 000

T = 588,000 / 42,000

T = 14

Vee algtemperatuur on 14 ^° C.

[irp]

3. Vaskplokk kell 100^oC asetatud 128 grammi vette temperatuuril 30 ^oC. Vee erisoojus on 1 calg.g^-1oC^-1 ja vase erisoojus on 0.1 calg.g^-1oC^-1. Kui termilise tasakaalu temperatuur on 36 ^oC, Määrake vase mass!

Tuntud:

Vase temperatuur (T1 ₎ = 100 ^° C

Vase ^erisoojus ( _c1 ) = ^0.1 c₁₀₀₀C₁​

Vee mass (m² ₎ = 128 grammi

Vee temperatuur (T2 ₎ = 30 ^° C

^Vee erisoojus ( _c2 ) ⁼ 1 c₁₀ ...

Termilise tasakaalu temperatuur (T) = 36 ^° C

Otsitakse: Vase mass ( _m1 )

lahendus:

Soojuskaotus = Soojuse omandamine

Q vask = Q vesi

m1c1ΔT = m2c2ΔT_​​​​_​​

( _m1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

( _m1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

( _m1 )(6.4) = 768

m1 = 768 / _6.4

m1 = ₁₂₀

Vase mass on 120 grammi.

[irp]

4. M-kg jääplokk 0^oC asetatud 340 grammi vette 20^oC vaadis. Kui sulamissoojus vee jaoks = 80 kcal g^-1, vee erisoojus on 1 kcal g^{-1 o}C^-1. Kogu jää sulab ja selle temperatuur termiline tasakaal is 5^oC, Määrake jää mass!

Tuntud:

Vee mass (m3) = 340 grammi

Jää temperatuur (T _jää ) = 0 ^° C

Vee temperatuur (T _vesi ) = 20 ^° C

Termilise tasakaalu temperatuur (T) = 5 ^° C

Vee sulamissoojus ( L ) = 80 c al g ^-1

Vee erisoojus (c _vesi ) = 1 cal g ^{-1 o} C ^-1

Otsitakse: Jää mass (M)

lahendus:

Soojuskaotus = Soojuse omandamine

Q vesi = Q jää

m c ( ΔT) = m _es L _es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80 miljonit + 5 miljonit

5100 = 85 miljonit

M = 5100/85

M = 60 grammi

[wpdm_package id='714′]

1. Temperatuuri skaalade teisendamine
2. Lineaarne laienemine
3. Pindala laiendamine
4. Helitugevuse laiendamine
5. Soojus
6. Soojuse mehaaniline ekvivalent
7. Erisoojus ja soojusmahtuvus
8. Latentne soojus, sulamissoojus, aurustumissoojus
9. Energia jäävus soojusülekande ajal