۵ نمونه از مشکلات گرما
۱. قلع با جرم ۲ کیلوگرم، گرمای ویژه ۱۳۰ ژول بر کیلوگرم -۱ درجه سانتیگراد -۱ دارد . مقدار گرمایی که قلع جذب میکند تا دمای آن را از ۵۰ درجه سانتیگراد به ۱۰۰ درجه سانتیگراد افزایش دهد، ... است.
پمباهاسان
معلوم است که:
جرم (متر) = ۵۰۰۰ کیلوگرم
گرمای ویژه قلع (c) = 130 J.kg -1 C -1
تغییر دما (ΔT ) = ۱۰۰ درجه سانتیگراد – ۵۰ درجه سانتیگراد = ۵۰ درجه سانتیگراد
سوال: گرمای (Q) جذب شده توسط قلع
جواب:
فرمول گرما:
Q = mc Δ T
شرح: Q = گرما، m = جرم، c = گرمای ویژه، ΔT = تغییر دما
گرمای جذب شده توسط قلع:
Q = (2 کیلوگرم)(130 ژول بر کیلوگرم -1 درجه سانتیگراد -1 )(50 درجه سانتیگراد)
سوال = (100)(130)
Q = 13000 ژول
Q = 1,3 x 103 ژول
۲. مس با گرمای ویژه ۳۹۰ ژول بر کیلوگرم -۱ درجه سانتیگراد -۱ ، تغییر دمای ۴۰ درجه سانتیگراد را تجربه میکند. اگر گرمای جذب شده توسط مس در طول تغییر دما ۲۰۰ کالری باشد، جرم مس ...
پمباهاسان
معلوم است که:
گرمای ویژه مس (c) = 390 ژول بر کیلوگرم -1 درجه سانتیگراد -1
تغییر دما (ΔT ) = 40 درجه سانتیگراد
گرما (Q) = 40 ژول
سوال: جرم (متر) مس
جواب:
Q = mc Δ T
40 = (متر)( 390 )(40 درجه سانتیگراد)
40 = (متر)(390 )(40)
40 = (متر)( 390 )(4)
40 = (متر)( 1560 )
m = 40/1560
متر = ۲۰۰ کیلوگرم
جرم مس 26 گرم است.
۳. آبی با جرم ۲۰ گرم و گرمای ویژه ۱ کالری بر گرم -۱ درجه سانتیگراد -۱ در ابتدا دمای ۳۰ درجه سانتیگراد دارد. اگر میزان گرمای جذب شده توسط آب ۳۰۰ کالری باشد، تغییر دمای آب را تعیین کنید!
پمباهاسان
معلوم است که:
جرم (متر) = 20 گرم
دمای اولیه (T1 ) = 30 درجه سانتیگراد
گرمای ویژه آب (c) = 1 cal gr -1 o C -1
گرما (Q) = 300 کالری
سوال: تغییرات دمای آب
جواب:
Q = mc Δ T
Q = mc ( T2 – T1 )
۳۰۰ کالری = (۲۰ گرم) ( ۱ کالری گرم -۱ درجه سانتیگراد -۱ ) (دمای ۲ - ۳۰ درجه سانتیگراد)
۴۲۰۰۰ = (۰.۲)(۴۲۰۰)(T ۲ – ۲۵)
۴۲۰۰۰ = ۸۴۰ (T ۲ – ۲۵)
۴۲۰۰۰ = ۸۴۰ تی ۲ – ۲۱۰۰۰
۴۲۰۰۰ + ۲۱۰۰۰ = ۸۴۰ ت ۲
۶۳۰۰۰ = ۸۴۰ ت ۲
تی ۱ = ۱۰۰ / ۱.۴
تی ۲ = ۲۶۰ درجه سانتیگراد
تغییرات دما:
ΔT = ۴۵ درجه سانتیگراد – ۳۰ درجه سانتیگراد
ΔT = 15 درجه سانتیگراد
۴. مقدار گرمای لازم برای کاهش دمای ۴ کیلوگرم مایع که گرمای ویژه ۵۰۰ ژول بر کیلوگرم کلوین دارد از ۴۰ oC تبدیل به ۰ میشود oسی است…
الف. ۶۳۰ کیلوژول
ب. ۸۱۹ کیلوژول
ج. ۱۰۷۱ کیلوژول
د. ۳۲۷۶ کیلوژول
ه. ۶۰ کیلوژول
بحث:
شناخته شده است :
جرم (متر) = ۵۰۰۰ کیلوگرم
گرمای ویژه (c) = 500 ژول بر کیلوگرم K = 500 ژول بر کیلوگرم Co
تغییر دما (دلتا T) = ۱۰۰ oج - 20 oدمای اتاق = ۷۰ درجه سانتیگرادo
پرسیده شد :
گرما (Q)
جواب :
فرمول گرما :
Q = (m)(c)(دلتا T)
Q = (4)(500)(20) = 40.000 ژول = 40 کیلوژول
کیلوژول = کیلو ژول
جواب صحیح C است.
5. یک جسم جامد با جرم 2 کیلوگرم از دمای 30 درجه سانتیگراد گرم می شودoC تبدیل به ۰ میشودoC، به 7 × 10 گرما نیاز دارد5 ژول. گرمای ویژه جسم ... است.
الف. ۴۰۰ ژول بر کیلوگرم کلوین
ب. ۵۰۰ ژول بر کیلوگرم کلوین
ج. ۷۰۰ ژول بر کیلوگرم کلوین
د. ۱۰۰۰ ژول بر کیلوگرم کلوین
ه. ۵۰۰۰ ژول بر کیلوگرم کلوین
بحث:
شناخته شده است :
جرم (متر) = ۵۰۰۰ کیلوگرم
گرما (Q) = 7 × 105 ژول = ۷۰۰۰۰۰ ژول
تغییر دما (دلتا T) = ۱۰۰ oج - 30 oدمای اتاق = ۷۰ درجه سانتیگرادo
پرسیده شد :
گرمای ویژه (c)؟
جواب :
c = Q / m T
c = 700.000 ژول / (2 کیلوگرم)(70 درجه سانتیگراد)o) = ۷۰۰۰۰۰ ژول / ۱۴۰ کیلوگرم درجه سانتیگرادo
c = 5000 ژول بر کیلوگرم کربنo
c = 5000 ژول بر کیلوگرم کلوین
پاسخ صحیح E است.
