Konprann Prensip Nwa yo
Si nou melanje dlo cho ak dlo frèt nan yon veso ouvè (pa egzanp, yon bokit), chalè transfere soti nan dlo cho a nan dlo frèt la. Paske veso a ouvè, yon pati nan chalè a transfere nan lè a. Veso a vin pi cho tou. Chalè dlo cho a degaje a pa sèlman absòbe pa dlo frèt la, men tou pa lè a ak veso a. Nan ka sa a, bokit la se yon sistèm ki pa izole.
Lè nou melanje dlo cho ak dlo frèt nan yon tèmos fèmen, chalè transfere soti nan dlo cho a nan dlo frèt la. Tèmos la se yon sistèm izole , kidonk pa gen okenn chalè ki transfere nan lè a oswa nan tèmos la. Chalè dlo cho a lage a tou senpleman absòbe pa dlo frèt la jiskaske melanj lan rive nan ekilib tèmik.
Prensip Black la deklare ke nan yon sistèm fèmen izole, chalè yon objè ki gen yon tanperati ki wo degaje = chalè yon objè ki gen yon tanperati ki ba absòbe.
Fòmil debaz Black la
Qkoupe = KSerap
Deskripsyon: Qkoupe = chalè ki libere pa yon objè ki gen tanperati ki wo, QSerap = chalè absòbe pa objè ki gen tanperati ki ba.
Egzanp kesyon sou prensip Black la
1. Yon moso fè cho ki peze 1 kg epi ki gen yon tanperati 100 oYo mete C nan yon veso ki gen dlo ki gen yon mas 2 kg epi ki gen yon tanperati 20 oC. Ki tanperati final melanj lan? Chalè espesifik fè a = 450 J/kg Co, chalè espesifik dlo = 4200 J/kg Co.
Diskisyon:
Li konnen :
m fè = 1 kg, Tbesi = 100 oC, m dlo = 2 kg, Tlè = 20 oC, c fè = 450 J/kg Co, c dlo = 4200 J/kg Co.
Mande :
T melanje?
Jawab :
Fè gen yon tanperati ki pi wo pase dlo, kidonk fè degaje chalè, dlo absòbe chalè.
(m)(c)(delta T) = (m)(c)(delta T)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400 T – 168000
45000 + 168000 = 8400 T + 450 T
213000 = 8850 T
T = 213000 : 8850
T = 24 oC
Suhu Tanperati final yon melanj fè cho ak dlo frèt lè tou de an ekilib tèmik se 24 degre. oC.
2. Kesyon nimewo 20 pou Egzamen Nasyonal Fizik SMA/MA 2015/2016 la
Yo melanje 75 gram dlo nan yon tanperati 0 ° C ak 50 gram dlo pou tanperati melanj lan rive nan 40 ° C, kidonk tanperati inisyal 50 gram dlo a se...
A. 125 ° C
B. 120 ° C
C. 110 ° C
D. 100 ° C
E. 80 oC
Pembahasan
Li konnen ke:
Mas dlo 1 (m1 ) = 75 gram
Tanperati inisyal dlo 1 (T1 ) = 0 ° C
Mas dlo 2 (m2 ) = 50 gram
Tanperati final melanj lan (T) = 40 o C
Inite mas yo se menm bagay la, kidonk pa gen konvèsyon ki nesesè.
Tanperati inisyal dlo 2 a ( T2 )
Repons:
Prensip Black la deklare ke nan yon sistèm fèmen izole, chalè yon objè ki gen yon tanperati ki wo degaje egal ak chalè yon objè ki gen yon tanperati ki ba absòbe.
Q lage = Q absòbe
m1c ( ΔT1 ) = m2c ( ΔT2 )
Chalè espesifik dlo a se menm bagay la, kidonk c elimine nan ekwasyon an.
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
Repons ki kòrèk la se D.
3. Kesyon nimewo 20 pou Egzamen Nasyonal Fizik SMA/MA 2015/2016 la
Yo chofe yon metal 200 gram a 120 ° C epi yo mete l nan 100 gram dlo a yon tanperati 30 ° C. Apre ekilib, tanperati melanj lan vin 60 ° C. Si chalè espesifik dlo a se 4200 J.kg -1 ° C -1 , alò chalè espesifik metal la se...
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
Pembahasan
Konvèsyon inite mas soti nan gram pou rive nan kilogram (Sistèm Entènasyonal Inite)
Li konnen ke:
Mas metal (m1 ) = 200 gram = 0,2 kg
Tanperati metal la (T1 ) = 120 ° C
Mas dlo (m² ) = 100 gram = 0,1 kg
Tanperati dlo (T2 ) = 30 ° C
Tanperati final melanj lan (T) = 60 o C
Chalè espesifik dlo a (c2 ) = 4200 J.kg -1 oC -1
Kesyon: Chalè espesifik yon metal ( c1 )
Repons:
Q lage = Q absòbe
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
Repons ki kòrèk la se D.
4. Kesyon Egzamen Nasyonal SMA/MA 2018 la
Yo vide jiska 250 ml dlo bouyi (100 oC ) nan yon chodyè ki gen 400 ml dlo nan yon tanperati 35 oC . Apre ekilib tèmik rive, tanperati melanj lan se... (chalè espesifik dlo 1,0 cal.gr -1 . oC -1 )
Pembahasan
Li konnen:
Tanperati dlo cho = 100 ° C
Volim dlo cho = 250 ml = 0,25 lit = 0,25 dm³ = (0,25)(1000 cm³ ) = 250 cm³
Tanperati dlo frèt = 35 ° C
Volim dlo frèt = 400 ml = 0,4 lit = 0,4 dm³ = (0,4)(1000 cm³ ) = 400 cm³
Chalè espesifik dlo = 1,0 kal.gr -1 . o C -1
Dansite dlo = 1 gr/ cm³
Kesyon: Tanperati melanj lan
Repons:
Kalkile mas dlo cho ak dlo frèt la lè w sèvi ak fòmil dansite a:
m = ρV
m = mas, ρ = dansite, V = volim
Mas dlo cho: m = ρ V = ( 1 gr/cm3 ) (250 cm3 ) = 250 gram
Mas dlo frèt: m = ρ V = ( 1 gr/cm3 ) (400 cm3 ) = 400 gram
Kalkile tanperati melanj lan lè l sèvi avèk fòmil prensip Black la:
Chalè dlo frèt absòbe = chalè dlo cho lage
mc Δ T = mc Δ T
Chalè espesifik la se menm bagay la, kidonk li elimine nan ekwasyon an.
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
