Ka mahana a me ka wela - nā pilikia a me nā hoʻonā
1. Ma kahi ana wela X, ke kiko hau o ka wai ma -30 o a me ke kiko paila o ka wai ma 90 o . 60 O X = ….. o C.
ʻIke ʻia:
ʻO ke kiko hau o ka wai = -30 o
ʻO ke kiko paila o ka wai = 90 o
Makemake ʻia: 60 o X = ….. o C
Lōlā:
Ma ka pālākiō Fahrenheit, ʻo ke kiko hau o ka wai he 32 o F a ʻo ke kiko paila o ka wai he 212 o F. Ma waena o ke kiko hau a me ke kiko paila, 212 o – 32 o = 180 o.
Ma ka pālākiō Celsius, ʻo ke kiko hau o ka wai he 0 o C a ʻo ke kiko paila o ka wai he 100 o C. Ma waena o ke kiko hau a me ke kiko paila, 100 o – 0 o = 100 o.
Ma ka unahi X , ʻo ke kiko hau o ka wai he -30 °
E hoʻololi i ka unahi X i ka unahi Celsius:
2. He koʻokoʻo hao i hoʻomehana ʻia mai 30oC a i 80oC. ʻO ka lōʻihi hope loa o ke koʻokoʻo 115 wm. ʻO ke koena o hoʻonui laina is 3.10-3 oC-1. He aha ka lōʻihi mua o ke koʻokoʻo metala?
ʻIke ʻia:
ʻO ka mahana mua (T 1 ) = 30 o C
ʻO ka mahana hope loa (T 2 ) = 80 o C
ʻO ka loli o ka mahana (ΔT) = 80 o C – 30 o C = 50 o C
ʻO ke koina o ka hoʻonui linear (α) = 3.10 -3 o C -1
ʻO ka lōʻihi hope loa o ka metala (L) = 115 kenimika
Makemake ʻia: ʻO ka lōʻihi mua o ke koʻokoʻo hao (L o )
Lōlā:
ʻO ke kaulike o ka hoʻonui linear:
L = L o + ΔL
L = L o + α L o ΔT
L = L o (1 + α ΔT)
115 = L o (1 + 3.10 -3 .50)
115 = L o (1 + 150.10 -3 )
115 = L o (1 + 0.15)
115 = L o (1.15)
L o = 115 / 1.15
L o = 100 kenimika
3. ʻO ka lōʻihi mua o ke koʻokoʻo keleawe 40 wm. Ma hope o ka hoʻomehana ʻana, ʻo ka lōʻihi hope loa o ke keleawe he 40.04 cm a ʻo ka mahana hope loa 80oC. Inā ʻo ke koina o ka hoʻonui linear o ke keleawe 2.0 m 10-5 oC-1, he aha ka mahana mua o ke koʻokoʻo keleawe.
ʻIke ʻia:
ʻO ka mahana hope loa (T 2 ) = 80 o C
ʻO ka lōʻihi mua (L o ) = 40 kenimika
ʻO ka lōʻihi hope loa (L) = 40.04 kenimika
ʻO ka hoʻonui ʻana o ka lōʻihi (ΔL) = 40.04 kenimika – 40 kenimika = 0.04 kenimika
ʻO ke koina o ka hoʻonui linear (α) = 2.0 x 10 -5 o C -1
Hoʻonā: Mahana mua (T 1 )
Hoʻonā;
ʻO ke kaulike o ka hoʻonui linear:
L = L o + α L o ΔT
L – L o = α L o ΔT
ΔL = α L o ΔT
ΔL = α L o (T 2 – T 1 )
0.04 = (2.0 x 10 -5 )(40)(80 – T 1 )
0..04 = (80 x 10 -5 )(80 – T 1 )
0.04 = 0.0008 (80 – T 1 )
0.04 = 0.064 – 0.0008 T 1
0..0008 T 1 = 0.064 – 0.040
0.0008 T 1 = 0.024
T 1 = 30 ° C
4. ʻElua mau koʻokoʻo metala me ka nui like akā ʻokoʻa nā ʻano, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi ma lalo nei. ʻO ka conductivity thermal o ka metala I = 4 mau manawa o ka conductivity thermal o ka metala II. He aha ka mahana ma waena o nā metala ʻelua.
ʻIke ʻia:
Ua like ka nui o nā koʻokoʻo ʻelua.
ʻO ke alakaʻi wela o ka metala I = 4k
ʻO ke alakaʻi wela o ka metala II = k
ʻO ka mahana o kekahi wēlau o ka metala I = 50 0 C
ʻO ka mahana o kekahi ʻaoʻao o ka metala II = 0 0 C
Makemake ʻia: ʻO ka mahana ma waena o nā koʻokoʻo hao ʻelua
Lōlā:
ʻO ke kaulike o ka hoʻoili wela:
Q/t = ka wikiwiki o ka hoʻoili wela , k = conductivity thermal , A = ka ʻāpana ʻokiʻoki , T 1 - T 2 = ka loli o ka mahana , l = ka lōʻihi o ke koʻokoʻo.
ʻO ka mahana ma waena o nā koʻokoʻo ʻelua:
ʻO ka mahana ma ke kikowaena ma waena o nā koʻokoʻo metala ʻelua he 40 o C.
5.
(1) Ka hoʻokele ʻana o ka metala
(2) ʻO ka ʻokoʻa o ka mahana
(3) Ka lōʻihi o ka metala
(4) Ka nuipa o ka metala
ʻO nā kumu e hoʻoholo ai i ka wikiwiki o ka hoʻoili wela ma nā metala he… ..
Lōlā:
Ma muli o ka hoʻohālikelike o ka hoʻoili wela, ʻo nā mea e hoʻoholo ai i ka wikiwiki o ka hoʻoili wela ma nā metala he conductivity o ka metala (k), ka ʻokoʻa o ka mahana (T) a me ka lōʻihi o ka metala (l).
6. ʻElua mau koʻokoʻo o ka nui like akā ʻokoʻa nā ʻano, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke kiʻi ma lalo nei. ʻO ka conductivity thermal o ke koʻokoʻo P he 2 manawa o ka conductivity thermal o ke koʻokoʻo Q. He aha ka mahana ma waena o nā koʻokoʻo ʻelua.
ʻIke ʻia:
Ua like ka nui o nā koʻokoʻo ʻelua.
ʻO ke alakaʻi wela o ke koʻokoʻo P (k P ) = 2k
ʻO ke alakaʻi wela o ke koʻokoʻo Q (k Q ) = k
Makemake ʻia: ʻO ka mahana ma waena o nā koʻokoʻo ʻelua
Lōlā:
ʻO ke kaulike o ka hoʻoili wela:
Q/t = ka wikiwiki o ka hoʻoili wela , k = conductivity thermal , A = ka ʻāpana ʻokiʻoki , T 1 - T 2 = ka loli o ka mahana , l = ka lōʻihi o ke koʻokoʻo.
ʻO ka mahana ma ke kikowaena ma waena o nā koʻokoʻo ʻelua:
8. Ua waiho ʻia ka ʻaila 100-gram ma 20 o C a me ka hao 50-gram ma 75 o C i loko o ka pahu hao 200-gram. ʻO ka piʻi ʻana o ka mahana o ka pahu he 5 o C a ʻo ka wela kikoʻī o ka ʻaila he 0.43 cal/g o C. He aha ka wela kikoʻī o ka hao?
ʻIke ʻia:
Ka nuipa o ka ipu hao (m) = 200 gr
ʻO ka mahana mua o ka pahu hao (T 1 ) = ka mahana o ka ʻaila = 20 o C
ʻO ka mahana hope loa o ka ipu hao (T 2 ) = 20 o C + 5 o C = 25 o C
Ka nuipa o ka ʻaila (m) = 100 grams
ʻO ka wela kikoʻī o ka ʻaila (c ʻaila ) = 0.43 cal/g o C
ʻO ka mahana mua o ka ʻaila (T 1 ) = 20 o C
ʻO ka mahana hope loa o ka ʻaila (T 2 ) = 20 o C + 5 o C = 25 o C
Ka nuipa o ka hao (m) = 50 grams
ʻO ka mahana mua o ka ʻaila (T 1 ) = 75 o C
ʻO ka mahana hope loa o ka ʻaila (T 2 ) = 25 o C
Makemake ʻia: Ka wela kikoʻī o ka hao (c hao)
Lōlā:
Ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka hao:
Q = mc ΔT = (50)(c)(75-25) = (50)(c)(50) = 2500c kaloli
Ka wela i omo ʻia e ka ipu hao:
Q = mc ΔT = (200)(c)(25-20) = (200)(c)(5) = 1000c kaloli
Ka wela i omo ʻia e ka ʻaila:
Q = mc ΔT = (100)(0.43)(25-20) = (43)(5) = 215 kaloli
ʻŌlelo ke kumumanaʻo ʻeleʻele i loko o kahi ʻōnaehana i hoʻokaʻawale ʻia, ʻo ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka mea wela, i omo ʻia e ka mea anuanu.
Hoʻokuʻu Q = omo Q
2500c = 1000c + 215
2500c – 1000c = 215
1500c = 215
c = 215/1500
c = 0.143 kal/g o C
9. He wai 200-gram ma 20°C i waiho ʻia i loko o ka hau 50-gram ma -2°C. Inā ʻo ka loli o ka wela ma waena wale nō o ka wai a me ka hau, he aha ka mahana hope loa o ka hui ʻana? ʻO ka wela kikoʻī o ka wai he 1 cal/gr°C, ʻo ka wela kikoʻī o ka hau he 0.5 cal/gr°C, ʻo ka wela o ka fusion no ka hau he 80 cal/gr.
ʻIke ʻia:
Ka nui o ka wai (m wai ) = 200 grams
Mahana o ka wai (T wai ) = 20 o C
ʻO ka wela kikoʻī o ka wai (c wai ) = 1 cal/gr°C
Ka nui o ka hau (m hau ) = 50 grams
Mahana o ka hau (T hau ) = -2 o C
ʻO ka wela kikoʻī o ka hau (c hau ) = 0.5 cal/gr°C
ʻO ka wela o ka fusion no ka hau (L) = 80 cal/gr
Lōlā:
Ka wela e hoʻonui ai i ka hau mai -2 ° C a i 0 ° C:
Q = mc ΔT
Q = (50 gram)(0.5 cal/gr°C)(0 o C – (-2 o C))
Q = (50)(0.5 kal)(2)
Q = 50 kaloli
Ka wela no ka hoʻoheheʻe ʻana i nā hau a pau:
Q = m L = (50 grams)(80 cal/gram) = 4000 calories
Ka wela no ka hoʻemi ʻana i ka mahana o ka wai a pau mai 20 o C a i 0 o C:
Q = mc ΔT
Q = (200 gram)(1 cal/gr°C)(0 o C – (20 o C))
Q = (200)(1 kal)(-20)
Q = -4000 kaloli
Hōʻike ka hōʻailona hoʻohui ua hoʻohui ʻia ka wela, hōʻike ka hōʻailona minus ua hoʻokuʻu ʻia ka wela.
He 50-calorie o ka wela e pono ai e hoʻonui i ka mahana o ka hau i 0 o C a he 4000-calorie e pono ai e hoʻoheheʻe i nā hau a pau. ʻO ka wela holoʻokoʻa = 4050 calories. ʻO ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka wai he 4000 calories.
ʻAʻole heheʻe kekahi o ka hau, no laila ʻo ka mahana hope loa o ka hau a me ka wai he 0 C.
10. He alumini 200-gram ma 20 o C i waiho ʻia i loko o ka wai 100-gram ma 80 o C i loko o kahi pahu. ʻO ka wela kikoʻī o ka alumini he 0.22 cal/g o C a ʻo ka wela kikoʻī o ka wai he 1 cal/g o C. He aha ka mahana hope loa o ka alumini?
ʻIke ʻia:
Ka nuipa o ka alumini = 200 grams
Mahana o ka alumini = 20 o C
Ka nui o ka wai = 100 grams
Mahana wai = 80 o C
ʻO ka wela kikoʻī o ka alumini = 0.22 cal/g o C
ʻO ka wela kikoʻī o ka wai = 1 cal/g o C
Makemake: ʻO ka mahana hope loa o ka alumini
Lōlā:
Aia ka alumini a me ka wai i ke kaulike wela i hiki ai i ka mahana hope loa o ka alumini = ka mahana hope loa o ka wai.
Ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka wai wela (hoʻokuʻu Q) = ka wela i omo ʻia e ka alumini (Q absorb)
m wai c ( ΔT ) = m alumini c ( ΔT )
(100)(1)(80 – T) = (200)(0.22)(T – 20)
(100)(80 – T) = (44)(T – 20)
8000 – 100T = 44T – 880
8000 + 880 = 44T + 100T
8880 = 144T
T = 62 ° C
11. Ua hoʻokomo ʻia kahi metala 50-gram ma 85 °C i loko o ka wai 50 gram ma 29.8 °C. ʻO ka wela kikoʻī o ka wai = 1 cal.g —1 .°C —1 . ʻO ka mahana hope loa he 37 °C. He aha ka wela kikoʻī o ka metala.
ʻIke ʻia:
Ka nuipa o ka metala (m metala ) = 50 grams
Mahana o ka metala = 85 o C
Ka nui o ka wai (m wai ) = 50 grams
Mahana wai = 29,8 o C
ʻO ka wela kikoʻī o ka wai (c wai ) = 1 cal.g -1 .°C -1
ʻO ka mahana hope loa o ka wai = 37 o C
Makemake ʻia: Ka wela kikoʻī o ka metala (c metala)
Lōlā:
Ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka metala wela (hoʻokuʻu Q) = ka wela i omo ʻia e ka wai (Q omo)
m metala c ( ΔT ) = m wai c ( ΔT )
(50)(c)(85 – 37) = (50)(1)(37 – 29.8)
(c)(85 – 37) = (1)(37 – 29.8)
48 c = 7.2
c = 0.15 cal.g -1 .°C -1
12. He poloka hau me ke kaumaha o 50-gram ma 0°C a me 200-gram wai ma 30°C, i waiho ʻia i loko o kahi pahu. . Inā ʻo ka wela kikoʻī o ka wai he 1 cal.g – 1 °C –1 a ʻo ka wela o ka fusion no ka hau he 80 cal.g – 1. He aha ka mahana hope loa o ka hui ʻana.
ʻIke ʻia:
Ka nui o ka hau (m hau ) = 50 grams
Ka mahana o ka hau = 0°C
Ka nui o ka wai (m wai ) = 200 grams
Mahana wai = 30 o C
ʻO ka wela kikoʻī o ka wai (c wai ) = 1 cal.g – 1 °C –1
ʻO ka wela o ka fusion no ka hau (L hau ) = 80 cal.g –1
Makemake ʻia: Ka mahana hope loa
Lōlā:
Kuhi i ke kūlana hope loa:
Ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka wai e hoʻohaʻahaʻa i kona mahana mai 30 ° C a i 0 ° C:
Hoʻokuʻu ʻia ʻo Q = m wai c wai ( Δ T) = (200)(1)(30-0) = (200)(30) = 6000
Ka wela e pono ai e hoʻoheheʻe i nā hau a pau:
Q = m hau L hau = (50)(80) = 4000
ʻO 4000 ka wela i hoʻohana ʻia e hoʻoheheʻe i nā hau a pau, ʻoiai ʻo 6000 ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka wai. Hiki ke hoʻoholo ʻia ʻoi aku ka mahana hope o ka hui ʻana ma luna o 0 o C.
Kumumanaʻo ʻeleʻele:
Ka wela i hoʻokuʻu ʻia e ka wai = ka wela no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka hau a pau + ka wela e hoʻonui ai i ka mahana o ka hau.
(m wai )(c wai )( Δ T) = (m hau )(L hau ) + (m hau )(c wai )( Δ T)
(200)(1)(30-T) = (50)(80) + (50)(1)(T-0)
(200)(30-T) = (50)(80) + (50)(T-0)
6000 – 200T = 4000 + 50T – 0
6000 – 4000 = 50T + 200T
2000 = 250T
T = 2000/250
T = 8 ° C
