5 Esimerkkejä lämpöongelmista
1. 2 kilogramman massaisen tinan ominaislämpökapasiteetti on 130 J.kg -1 C -1 . Tina absorboi lämpömäärän nostaakseen lämpötilansa 50 ° C:sta 100 ° C:seen….
Keskustelu
Tiedetään, että:
Massa (m) = 2 kg
Tinan ominaislämpö (c) = 130 J.kg⁻¹ C⁻¹
Lämpötilan muutos (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Kysymys: Tinan absorboima lämpö (Q)
Vastaus:
Lämpökaava:
Q = mc ΔT
Kuvaus: Q = lämpö, m = massa, c = ominaislämpö, ΔT = lämpötilan muutos
Tinan absorboima lämpö:
Q = (2 kg)(130 J.kg⁻¹ C⁻¹ ) (50 ° C )
Q = (100)(130)
Q = 525 000 joulea
Q = 1,3 x 10³ joulea
2. Kupari, jonka ominaislämpökapasiteetti on 390 J kg -1 o C -1, kokee 40 o C :n lämpötilanmuutoksen. Jos kuparin lämpötilanmuutoksen aikana absorboima lämpö on 200 kaloria, niin kuparin massa on...
Keskustelu
Tiedetään, että:
Kuparin ominaislämpö (c) = 390 J kg⁻¹ o C⁻¹
Lämpötilan muutos (ΔT ) = 40 ° C
Lämpö (Q) = 40 joulea
Kysymys: Kuparin massa (m)
Vastaus:
Q = mc ΔT
40 = (m)( 390 )(40 ° C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40/1560
m = 0,026 XNUMX kg
Kuparin massa on 26 grammaa.
3. Veden, jonka massa on 20 grammaa ja ominaislämpöarvo 1 cal g -1 o C -1, lämpötila on aluksi 30 ° C. Määritä veden lämpötilan muutos, jos veden absorboima lämpömäärä on 300 kaloria!
Keskustelu
Tiedetään, että:
Massa (m) = 20 g
Alkulämpötila (T1 ) = 30 ° C
Veden ominaislämpökapasiteetti (c) = 1 kcal/ g o C -1
Lämpö (Q) = 300 kcal
Kysytty: Veden lämpötilan muutokset
Vastaus:
Q = mc ΔT
Q = mc( T2 – T1 )
300 kcal = (20 g)( 1 kcal g -1 °C -1 )(T2 – 30 ° C)
42 000 = (20)(1)(T2 – 30)
42 000 = 20 (T 2 – 30)
42 000 = 20 T2 – 21 000
42 000 + 21 000 = 20 T2
63 000 = 20 T2
T2 = 900 / 20
T2 = 45 ° C
Lämpötilan muutokset:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. Lämpömäärä, joka tarvitaan alentamaan 4 kg:n nesteen lämpötilaa 40 celsiusasteesta, kun nesteen ominaislämpökapasiteetti on 500 J/kg K. oC:stä tulee 20 oC on…
A. 20 kJ
Noin 30 kJ
Noin 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Keskustelu:
Se tiedetään :
Massa (m) = 4 kg
Ominaislämpö (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Lämpötilan muutos (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 °Co
Kysytty :
Lämpö (Q)
Jawab :
Lämpökaava :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40 000 joulea = 40 kJ
kJ = kilojoule
Oikea vastaus on C.
5. Kiinteää kappaletta, jonka massa on 2 kg, kuumennetaan 30 °C:n lämpötilasta.oC:stä tulee 100oC, vaatii 7 × 10 lämpöä5 Joule. Kappaleen ominaislämpö on…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
Noin 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
Keskustelu:
Se tiedetään :
Massa (m) = 2 kg
Lämpö (Q) = 7 × 105 J = 700 000 J
Lämpötilan muutos (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 °Co
Kysytty :
Ominaislämpö (c) ?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700 000 J / (2 kg)(70 °C)o) = 700 000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
Oikea vastaus on E.
