Tuiscint a fháil ar Phrionsabail Dhubha
Má mheascaimid uisce te agus fuar i gcoimeádán oscailte (buicéad mar shampla), aistrítear teas ón uisce te go dtí an t-uisce fuar. Ós rud é go bhfuil an coimeádán oscailte, aistrítear cuid den teas chuig an aer. Éiríonn an coimeádán níos teo freisin. Ní hamháin go n-ionsúnn an t-uisce fuar an teas a scaoileann an t-uisce te ach ionsúnn an t-aer agus an coimeádán freisin é. Sa chás seo, is córas neamh-aonraithe é an buicéad.
Nuair a mheascann muid uisce te agus fuar i dteirmeas dúnta, aistríonn teas ón uisce te go dtí an t-uisce fuar. Is córas scoite é an teirmeas , mar sin ní aistríonn aon teas chuig an aer ná chuig an teirmeas. Glacann an t-uisce fuar an teas a scaoileann an t-uisce te go dtí go sroicheann an meascán cothromaíocht theirmeach.
Deir prionsabal Black, i gcóras dúnta scoite, gurb ionann an teas a scaoileann réad ardteochta agus an teas a ionsúnn réad ísealteochta.
Foirmle bhunúsach Black
Qlepas =Cserap
Cur síos: Qlepas = teas a scaoiltear ó réad ardteochta, Qserap = teas a ionsúitear ag rudaí ísealteochta.
Ceisteanna samplacha prionsabal Black
1. Píosa iarainn te le mais 1 kg agus teocht 100 oCuirtear C i gcoimeádán ina bhfuil uisce a bhfuil mais 2 kg aige agus teocht 20 oC. Cad é an teocht deiridh den mheascán? Teas sonrach iarainn = 450 J/kg Co, teas sonrach uisce = 4200 J/kg Co.
Plé:
Tá sé ar eolas :
m iarainn = 1 kg, Tbesi = 100 oC, m uisce = 2 kg, Taer = 20 oC, iarann c = 450 J/kg Co, c uisce = 4200 J/kg Co.
Iarrtha :
Meascán T?
Jawab :
Bíonn teocht níos airde ag iarann ná uisce agus mar sin scaoileann iarann teas, agus ionsúnn uisce teas.
(m)(c)(delta T) = (m)(c)(delta T)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400T – 168000
45000 + 168000 = 8400 T + 450 T
213000 = 8850 T
T = 213000: 8850
T = 24 oC
Tirim Is é 24 an teocht deiridh i meascán d'iarann te agus uisce fuar nuair a bhíonn an dá cheann i gcothromaíocht theirmeach. oC.
2. Ceist Uimh. 20 i Scrúdú Náisiúnta Fisice SMA/MA 2015/2016
Measctar 75 gram d'uisce ag teocht 0 o C le 50 gram d'uisce ionas go mbeidh teocht an mheascáin 40 o C, mar sin is é teocht tosaigh an 50 gram d'uisce ná...
A. 125 o C
B. 120 ° C
C. 110 ° C
D. 100 o C
Oir. 80 o C
Plé
Is eol go:
Mais uisce 1 (m 1 ) = 75 gram
Teocht tosaigh uisce 1 (T1 ) = 0 o C
Mais uisce 2 (m 2 ) = 50 gram
Teocht deiridh an mheascáin (T) = 40 o C
Tá na haonaid maise mar an gcéanna agus mar sin níl aon chomhshó riachtanach.
Ag Teastáil: Teocht tosaigh uisce 2 ( T2 )
Freagra:
Deir prionsabal Black , i gcóras dúnta scoite, go bhfuil an teas a scaoileann réad ardteochta cothrom leis an teas a ionsúnn réad ísealteochta.
Q scaoilte = Q ionsúite
m1c ( ΔT1 ) = m2c ( ΔT2 )
Tá teas sonrach an uisce mar an gcéanna agus mar sin baintear c as an gcothromóid.
m1 ( ΔT1 ) = m2 ( ΔT2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T2 – 40)
(75)(40) = (50)(T2 – 40)
3000 = 50 T2 – 2000
3000 + 2000 = 50 T²
5000 = 50 T2
T2 = 100
Is é an freagra ceart ná D.
3. Ceist Uimh. 20 i Scrúdú Náisiúnta Fisice SMA/MA 2015/2016
Téitear miotal 200 gram go 120 o C agus cuirtear i 100 gram uisce é ag teocht 30 o C. Tar éis cothromaíochta, sroicheann teocht an mheascáin 60 o C. Más é teas sonrach an uisce 4200 J.kg -1 o C -1 , ansin is é teas sonrach an mhiotail...
A. 10,5 J.kg -1o C -1
B. 105 J.kg -1o C -1
C. 150 J.kg -1o C -1
D. 1050 J.kg -1o C -1
E. 1500 J.kg -1o C -1
Plé
Comhshó aonad maise ó ghraim go cileagraim (Córas Idirnáisiúnta na nAonad)
Is eol go:
Mais miotail ( m1 ) = 200 gram = 0,2 kg
Teocht miotail (T1 ) = 120 o C
Mais uisce (m² ) = 100 gram = 0,1 kg
Teocht an uisce (T2 ) = 30 ° C
Teocht deiridh an mheascáin (T) = 60 o C
Teas sonrach uisce (c² ) = 4200 J.kg⁻¹ o C⁻¹
Ceist: Teas sonrach miotail ( c1 )
Freagra:
Q scaoilte = Q ionsúite
m1 c1 (ΔT1) = m2 c2 (ΔT2)
(0,2)(c1 ) (120 – 60) = (0,1)(4200)(60 – 30)
(0,2)(c1 ) (60) = (0,1)(4200)(30)
12 c 1 = 12600
c1 = 12600 / 12
c1 = 1050
Is é an freagra ceart ná D.
4. Ceisteanna Scrúdaithe Náisiúnta SMA/MA 2018
Doirttear 250 ml d'uisce fiuchta (100 o C) i sáspan ina bhfuil 400 ml d'uisce ag teocht 35 o C. Tar éis cothromaíocht theirmeach a bhaint amach, is é teocht an mheascáin… (teas sonrach uisce 1,0 cal.gr -1 . o C -1 )
Plé
Is eol:
Teocht an uisce te = 100 o C
Toirt uisce te = 250 ml = 0,25 lítear = 0,25 dm3 = (0,25)(1000 cm3 ) = 250 cm3
Teocht an uisce fuar = 35 o C
Toirt uisce fuar = 400 ml = 0,4 lítear = 0,4 dm³ = (0,4)(1000 cm³ ) = 400 cm³
Teas sonrach uisce = 1,0 cal.gr -1 . o C -1
Dlús uisce = 1 gr/ cm³
Ceist: Teocht an mheascáin
Freagra:
Ríomh mais an uisce te agus an uisce fuar ag baint úsáide as an bhfoirmle dlúis:
m = ρ V
m = mais, ρ = dlús, V = toirt
Mais uisce te: m = ρ V = ( 1 gr/cm³ ) (250 cm³ ) = 250 gram
Mais uisce fuar: m = ρ V = ( 1 gr/cm³ ) (400 cm³ ) = 400 gram
Ríomh teocht an mheascáin ag baint úsáide as foirmle phrionsabail Black:
Teas a ionsúitear ag uisce fuar = teas a scaoiltear ag uisce te
mc ΔT = mc ΔT
Tá an teas sonrach mar an gcéanna agus mar sin baintear as an gcothromóid é.
m ΔT = m ΔT
(400)(T-35) = (250)(100-T)
400T – 14000 = 25000 – 250T
400T + 250T = 25000 + 14000
650T = 39000
T = 39000 / 650
T = 60 ° C
