Prionnsabal dubh - duilgheadasan agus fuasglaidhean
1. 200-gram uisge aig 30°C air a mheasgachadh le 100-gram uisge aig 90°C. Teas sònraichte an uisge = 1 cal.gram −1 °C −1 . Obraich a-mach teòthachd dheireannach a’ mheasgachaidh!
Aithnichte:
Tomad uisge 2 (m1 ) = 200 gram
Teòthachd an uisge 1 (T1 ) = 30 ° C
Tomad uisge 2 (m 2 ) = 100 gram
Teòthachd an uisge 2 (T2 ) = 90 ° C
An teas sònraichte airson uisge (c) = 1 cal.gram −1 °C −1
A dhìth: An teòthachd mu dheireadh
fuasgladh:
Teas air a leigeil ma sgaoil le uisge nas fhuaire (Q2 ) = teas air a ghabhail a-steach le uisge nas fhuaire ( Q1 )
m2c ( ΔT) = m1c ( ΔT)
(100)(1)(90 – T) = (200)(1)(T – 30)
(100)(90 – T) = (200)(T – 30)
9000 – 100T = 200T – 6000
9000 + 6000 = 200T + 100T
15000 = 300T
T = 15000/300
T = 50 ° C
2. 60 gram aig 90 o C air a mheasgachadh le 40 gram uisge aig 25 o C. Dè an teòthachd mu dheireadh a th’ aig a’ mheasgachadh? Is e teas sònraichte uisge = 1 cal.g -1 . o C -1.
Aithnichte:
Tomad uisge 1 (m 1 ) = 60 gram
Teòthachd an uisge 1 (T1 ) = 90 ° C
Tomad uisge 2 (m 2 ) = 40 gram
Teòthachd an uisge 2 (T2 ) = 25 ° C
An teas sònraichte airson uisge (c) = 1 cal.g -1 . o C -1
A dhìth: An teòthachd mu dheireadh
fuasgladh:
Teas air a leigeil ma sgaoil le uisge nas fhuaire (Q2 ) = teas air a ghabhail a-steach le uisge nas fhuaire ( Q1 )
m1c ( ΔT) = m2c ( ΔT)
(60)(1)(90 – T) = (40)(1)(T – 25)
(60)(90 – T) = (40)(T – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
T = 6400/100
T = 64 ° C
3. Deigh M-gram aig 0 o C air a chur ann an uisge 340-gram aig 20 o C ann an soitheach sònraichte. Teas falaichte leaghadh (L deigh ) = 80 cal g -1 , teas sònraichte uisge (c uisge ) = 1 cal g -1 o C -1 . Bidh an deigh uile a’ leaghadh agus tha an cothromachadh teirmeach = 5 o C. Lorg mais na deighe.
Aithnichte:
Tomad uisge (m) = 340 gram
Teòthachd na deighe (T ice ) = 0 o C
Teòthachd an uisge ( uisge T ) = 20 o C
Teòthachd cothromachaidh teirmeach (T) = 5 o C
Teas falaichte leaghadh airson deigh (L deigh ) = 80 cal g -1
An teas sònraichte airson uisge (c uisge ) = 1 cal g -1 o C -1
A dhìth: Tomad deighe (M)
fuasgladh:
Teas air a leigeil ma sgaoil le uisge (Q2 ) = teas air a ghabhail a-steach le deigh ( Q1 )
m uisge c uisge (ΔT) = m deigh L deigh + m deigh c uisge (ΔT)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85M
M = 5100/85
M = 60 gram
4. Copar aig 100 o C air a chur ann an 128 gram de dh'uisge aig 30 o C. Is e 1 cal.g -1o C -1 teas sònraichte uisge agus is e 0.1 cal.g -1o C -1 teas sònraichte copair . Ma tha teòthachd a' chothromachaidh teirmeach = 36 o C, dè a th' ann am mais a' chopair.
Aithnichte:
Teòthachd copair (T1 ) = 100 ° C
An teas sònraichte airson copar (c1 ) = 0.1 cal.g -1o C -1
Tomad uisge (m² ) = 128 gram
Teòthachd an uisge (T2 ) = 30 ° C
An teas sònraichte airson uisge (c² ) = 1 cal.g -1o C -1
Teòthachd a’ chothromachaidh theirmich (T) = 36 o C
A dhìth: Tomad copair ( m1 )
fuasgladh:
Q copar = Q uisge
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
( m1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
( m¹ )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(m³ ) (6.4) = 768
m1 = 768 / 6.4
m1 = 120 gram
5. Luaidhe 3-kg leis an teas sònraichte airson luaidhe de 1400 J.kg -1 C -1 aig 80 o C air a chur ann an uisge 10-kg leis an teas sònraichte airson uisge de 4200 J.kg -1 C -1 . Is e teòthachd a’ chothromachaidh teirmeach 20 o C. Dè a’ chiad teòthachd aig uisge?
Aithnichte:
Tomad luaidhe (m1 ) = 3 kg
An teas sònraichte airson luaidhe (c1 ) = 1400 J.kg -1 C -1
Teòthachd luaidhe (T1 ) = 80 ° C
Tomad uisge (m² ) = 10 kg
Teas sònraichte uisge (c² ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹
Teòthachd a’ chothromachaidh theirmich (T) = 20 o C
A dhìth: Teòthachd tòiseachaidh an uisge ( T2 )
fuasgladh:
Sgaoileadh Q = gabhail a-steach Q
Q luaidhe = Q uisge
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(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
Is e 14 ° C teòthachd tùsail an uisge.
6. 75 gram de dh'uisge aig 0 o C air a mheasgachadh le 50 gram de dh'uisge agus mar sin tha teòthachd a' mheasgachaidh 40 o C. Dè an teòthachd tùsail aig 50 gram de dh'uisge?
Aithnichte:
Tomad uisge 1 (m 1 ) = 75 gram
Teòthachd tòiseachaidh uisge 1 (T1 ) = 0 ° C
Tomad uisge 2 (m 2 ) = 50 gram
Teòthachd a’ mheasgachaidh (T) = 40 o C
A dhìth: Teòthachd tòiseachaidh uisge 2 ( T2 )
fuasgladh:
Teas air a leigeil ma sgaoil le uisge nas fhuaire (Q air a leigeil ma sgaoil ) = teas air a ghabhail a-steach le uisge nas fhuaire (Q air a ghabhail a-steach )
m1c ( ΔT1 ) = m2c ( ΔT2 )
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 ° C
7. Meatailt 200-gram air a theasachadh gu 120 o C, an uairsin air a chur ann an uisge 100-gram aig 30 o C. Tha teòthachd a’ mheasgachaidh aig cothromachadh teirmeach 60 o C. Mas e teas sònraichte an uisge 4200 J.kg -1 o C -1 , dè an teas sònraichte a th’ aig a’ mheatailt?
fuasgladh:
Tionndaidh aonadan mais bho ghramaichean gu cileagraman (aonadan eadar-nàiseanta)
Aithnichte:
Tomad meatailt (m1 ) = 200 gram = 0.2 kg
Teòthachd a’ mheatailt (T1 ) = 120 ° C
Tomad uisge (m² ) = 100 gram = 0.1 kg
Teòthachd an uisge (T2 ) = 30 ° C
Teòthachd a’ mheasgachaidh (T) = 60 o C
Teas sònraichte uisge (c² ) = 4200 J.kg⁻¹ o C⁻¹
A dhìth: Teas sònraichte meatailt ( c1 )
fuasgladh:
Sgaoileadh Q = gabhail a-steach Q
m1c1 ( ΔT1 ) = m2c2 ( 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
1. Ceist: Cò a bh’ ann an Iòsaph Black? Freagairt: B’ e lighiche agus ceimigear Albannach san 18mh linn a bh’ ann an Iòsaph Black, a bha ainmeil airson na lorg e teas falaichte, teas sònraichte, agus carbon dà-ogsaid.
2. Ceist: Dè a th’ ann an teas falaichte? Freagairt: Is e teas falaichte an ìre lùtha a thèid a ghabhail a-steach no a leigeil ma sgaoil le stuth rè atharrachadh ìre, leithid leaghadh no goil, gun a theodhachd atharrachadh.
3. Ceist: Dè an diofar a tha eadar teas falaichte agus teas mothachail? Freagairt: Ged a dh’adhbhraicheas teas mothachail atharrachadh ann an teòthachd stuth gun atharrachadh ìre, bidh teas falaichte ag adhbhrachadh atharrachadh ìre gun atharrachadh ann an teòthachd.
4. Ceist: Dè an cudromachd a bh’ aig deuchainnean Black air teas falaichte air sgrùdadh teirmeadaineamaigs? Freagairt: Chuir obair Black sìos am bun-thuigse air lùth teas agus a ghleidheadh, a’ rèiteachadh na slighe airson tuilleadh adhartasan ann an teirmeadaineamaigs agus calorimetry.
5. Ceist: Carson a tha diofar mheudan de lùth teas aig deigh aig 0°C agus uisge aig 0°C? Freagairt: Feumaidh deigh aig 0°C teas falaichte an leaghadh a ghabhail a-steach gus a bhith na uisge aig 0°C. Mar sin, tha barrachd lùth teas aig uisge aig 0°C na tha aig deigh aig an aon teòthachd air sgàth an teas falaichte seo a chaidh a ghabhail a-steach.
6. Ceist: Dè a th’ ann an teas sònraichte? Freagairt: Is e teas sònraichte an ìre de lùth teas a dh’ fheumar gus teòthachd aonad mais de stuth a thogail le aon cheum Celsius no Kelvin.
7. Ceist: Ciamar a thug obair Black air teas sònraichte tuigse air comasan teas eadar-dhealaichte stuthan? Freagairt: Lorg Black gu robh feum aig tomadan co-ionann de dhiofar stuthan air diofar mheudan teas gus an aon atharrachadh ann an teòthachd a choileanadh. Thug an amharc seo a-steach bun-bheachd comasan teas sònraichte stuthan.
8. Ceist: Carson a tha bun-bheachd teas falaichte deatamach ann an siostaman sìde? Freagairt: Tha teas falaichte a’ cluich pàirt chudromach ann an siostaman sìde air sgàth an lùth a tha an sàs ann an atharrachaidhean ìre uisge, leithid falmhachadh agus dùmhlachadh. Bidh an gluasad lùtha seo a’ toirt buaidh air teòthachd, cruthachadh neòil, agus pàtrain sìde.
9. Ceist: Dè an uidheam a chleachd Iòsaph Black gus atharrachaidhean teas a thomhas na dheuchainnean? Freagairt: Chleachd Black calorimeter sìmplidh, inneal airson atharrachadh teas a thomhas, na dheuchainnean gus an ìre teas a chaidh a ghabhail a-steach no a leigeil ma sgaoil a thomhas.
10. Ceist: Ciamar a chuir lorg Black air carbon dà-ogsaid (ris an canadh e “èadhar stèidhichte”) ri ceimigeachd? Freagairt: Bha aithneachadh Black air carbon dà-ogsaid mar ghas sònraichte eadar-dhealaichte bho èadhar àileach deatamach ann an adhartas ceimigeachd gas agus rèiteachadh e an t-slighe airson tuigse fhaighinn air ath-bheachdan ceimigeach anns a bheil gasaichean.
