Chalè ak chanjman faz - pwoblèm ak solisyon

1. Baze sou graf la, ki chalè 5 kg dlo absòbe pandan pwosesis CD a? Chalè espesifik dlo = 4,200 J/kg ^C.

Li te ye: Chalè ak chanjman faz - pwoblèm ak solisyon 1

Mas (m) = 5 kg

Chalè espesifik dlo (c) = 4200 J/kg ^o C

Tanperati inisyal (T1 ₎ = 0 ^° C

Tanperati final (T2 ₎ = 10 ^° C

Chanjman nan tanperati a (ΔT) = 10 oC ^– 0 ^oC = 10 ^oC

Rechèch: Chalè (Q)

Solisyon:

Q = mc ΔT = (5 kg)(4200 J/kg ^o C)(10 ^o C) = (5)(4200 J)(10) = (50)(4200 J) = 210,000 Joul

2. Ki chalè 20 gram glas absòbe pandan pwosesis AC a, si chalè espesifik glas la se 2100 J/kg ^° C epi chalè fizyon pou glas la se 336,000 J/kg.

Chalè ak chanjman faz - pwoblèm ak solisyon 2 Li te ye:

Mas glas (m) = 200 gram = 200/1000 kilogram = 0.2 kilogram

Chalè espesifik (c) = 2100 J/kg ^C

Chalè fizyon pou glas (L _F ) = 336,000 J/kg

Rechèch: Chalè ki absòbe pa glas pandan pwosesis AC a

Solisyon:

Pandan pwosesis AB a, glas la absòbe chalè pou chanje tanperati li soti nan -10 ^oC pou rive nan 0 ^oC.

Q = mc ΔT

Q = chalè, m = mas glas, c = chalè espesifik glas, ΔT = chanjman nan tanperati

Q ₁ = mc ΔT = (0.2)(2100)(0-(-10) = (0.2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 Joul

Pandan pwosesis BC a, chalè absòbe pou fonn tout glas la pou fè l tounen dlo. Nan pwosesis sa a, se sèlman faz ki chanje epi pa gen okenn chanjman nan tanperati. Tanperati glas la ak dlo a rete 0 ^° C.

Chalè absòbe pandan pwosesis BC a:

Q2 = m L _F = (0.2 kg)(336,000 J/kg) = 67,200 _Joul

Chalè absòbe pandan pwosesis AC a:

Q = _Q1 + _Q2 = 4200 Joul + 67,200 Joul = 71,400 Joul

3. Yo chofe dlo 2 kg, epi chalè vaporizasyon pou dlo = 2.27 x 10⁶ ^J /kg, chalè espesifik pou dlo = 4,200 J/kg ^° C epi presyon atmosferik se 1 atm, ki chalè dlo absòbe pandan pwosesis BC a?

Li te ye: Chalè ak chanjman faz - pwoblèm ak solisyon 3

Mas (m) = 2 kg

Chalè vaporizasyon pou dlo (L _V ) = 2.27 x 10 ⁶ J/kg

Chalè espesifik pou dlo (c) = 4,200 J/ kg ^C

Bezwen: Chalè absòbe pandan pwosesis BC a.

Solisyon:

Nan pwosesis AB a, chalè absòbe pou ogmante tanperati dlo a soti nan 60 ^° C pou rive nan 100 ^° C.

Q = m L _V = (2 kg)(2.27 x 10 ⁶ J/kg) = 4.54 x 10 ⁶ Joules = 4540 x 10 ³ Joules = 4540 kilo Joules

4. Baze sou figi ki anba a, si mas glas la se 500 gram, chalè espesifik la se 2100 J/kg ^° C epi chalè laten fizyon glas la se 336,000 J/kg. Detèmine chalè ki nesesè nan pwosesis P–Q–R la.

Li te ye: Chalè ak chanjman faz - pwoblèm ak solisyon 5

Mas glas (m) = 500 gram = 500/1000 kg = 0.5 kg

Chalè espesifik pou glas (c) = 2100 J/kg ^o C

Chalè laten fizyon (L _F ) = 336,000 J/kg

Rechèch: Chalè

Solisyon:

Pwosesis PQ = chalè ki absòbe pou ogmante tanperati glas la soti nan -4 ^° C pou rive nan 0 ^° C

Pwosesis QR = chalè glas la absòbe pou fonn tout glas la an dlo

Chalè absòbe pandan pwosesis la. PQ kalkile avèk ekwasyon:

Q = mc ΔT

Q = chalè, m = mas, c = chalè espesifik glas la, ΔT = chanjman nan tanperati a

Chalè glas absòbe pandan pwosesis la. PQ kalkile avèk ekwasyon sa a:

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg ^o C)(0 ^o C-(-4 ^o C))

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg ^o C)(0 ^o C + 4 ^o C)

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg ^o C)(4 ^o C)

Q = (0.5)(2100 J)(4)

Q = 4200 Joule

Chalè absòbe pandan pwosesis QR a kalkile avèk ekwasyon sa a:

Q = m L _F

Q = (0.5 kg)(336,000 J/kg)

Q = (0.5)(336,000 J)

Q = 168,000 Joule

Chalè total:

Q = 4200 Joul + 168,000 Joul

Q = 172,200 Joule

Q = 172.2 kilo Joule

Q = 172.2 kJ

5. Glas ki gen yon mas 50 gram chofe soti nan -5 ^oC nan dlo a 60 ^oC . Si chalè fizyon pou glas la se 80 kal/gram, chalè espesifik pou glas la se 0.5 kal/gram ^oC , chalè espesifik pou dlo a se 1 kal/gram ^oC , detèmine chalè ki nesesè nan pwosesis CD a.

Li te ye:

Mas glas = mas dlo (m) = 50 gram Chalè ak chanjman faz - pwoblèm ak solisyon 6

Chalè laten fizyon pou glas (L _F ) = 80 kal/gram

Chalè espesifik pou glas (c glas) = 0.5 kal/gram ^o C

Chalè espesifik pou dlo (c dlo) = 1 kal/gram ^o C

Rechèch: Chalè ki nesesè nan pwosesis CD a

Solisyon:

Nan pwosesis A rive nan B, yo itilize chalè pou ogmante tanperati glas la soti nan -5 ^oC pou rive nan 0 ^oC . Yo kalkile chalè a lè l sèvi avèk ekwasyon sa a: Q = mc ΔT, kote Q = chalè, m = mas glas la, c = chalè espesifik pou glas la, ΔT = chanjman nan tanperati soti nan -5 ^oC pou rive nan 0 ^oC.

Nan pwosesis B rive nan C, yo itilize chalè pou fonn tout glas la pou fè l tounen dlo. Nan pwosesis sa a, tanperati a pa chanje. Chalè a kalkile lè l sèvi avèk ekwasyon sa a: Q = m L _F , kote Q = chalè, m = mas glas la, L _F = chalè laten fizyon glas la.

Nan pwosesis C rive nan D, yo itilize chalè pou ogmante tanperati dlo a soti nan 0 ^° C pou rive nan 60 ^° C. Yo kalkile chalè a lè l sèvi avèk ekwasyon sa a: Q = mc ΔT, kote Q = chalè, m = mas dlo, c = chalè espesifik dlo a, ΔT = chanjman nan tanperati soti nan 0 ^° C pou rive nan 60 ^° C.

Chalè ki nesesè soti nan pwosesis C pou rive nan D a se:

Q = mc ΔT = (50 gram)(1 kal/gram ^o C)(60 ^o C-0 ^o C) = (50)(1)(60) kal = 3000 kal

6. Si mas glas la se 1 kg, chalè espesifik glas la se 2100 J/kg ^oC , chalè laten fizyon pou glas la se 336,000 J/kg epi chalè espesifik dlo a se 4200 J/kg ^oC , alò detèmine chalè ki nesesè nan pwosesis PQR la.

Li te ye:

Mas glas = 1 kg Chalè ak chanjman faz - pwoblèm ak solisyon 7

Chalè laten fizyon glas la (L _F ) = 336,000 J/kg

Chalè espesifik glas la (c glas) = 2,100 J/kg ^o C

Chalè espesifik dlo a (c dlo) = 4,200 J/kg ^o C

Rechèch: Chalè ki nesesè nan pwosesis PQR la

Solisyon:

Nan pwosesis P rive nan Q, yo itilize chalè pou ogmante tanperati glas la soti nan -5 ^° C pou rive nan 0 ^° C. Yo kalkile chalè a lè l sèvi avèk ekwasyon sa a: Q = mc ΔT, kote Q = chalè , m = mas glas la , c = chalè espesifik glas la, ΔT = chanjman nan tanperati soti nan -5 ^° C pou rive nan 0 ^° C.

Chalè ki nesesè nan pwosesis P rive nan Q a:

Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 Joul

Nan pwosesis Q rive nan R, chalè ki nesesè pou fonn tout glas la pou fè l tounen dlo. Nan pwosesis sa a, tanperati a pa chanje. Chalè a kalkile lè l sèvi avèk ekwasyon sa a: Q = m L _F , kote Q = chalè , m = mas glas la , L _F = chalè laten fizyon glas la.

Chalè ki nesesè nan pwosesis Q rive nan R:

Q = m L _F = (1)(336,000) = 336,000 Joules

Chalè total:

10,500 + 336,000 = 346,500 Joul

Ki sa ki chalè laten?
- ReponnChalè laten an se enèji chalè ki nesesè pou chanje faz yon sibstans san chanje tanperati li. Li reprezante enèji ki nesesè pou kraze oswa fòme lyezon entèmolekilè pandan chanjman faz.
Poukisa tanperati a rete konstan pandan yon chanjman faz?
- ReponnPandan yon chanjman faz, tout enèji chalè ki bay la oswa ki retire a itilize pou chanje faz sibstans lan. Enèji sa a itilize pou kraze oswa fòme lyezon entèmolekilè, pa pou ogmante enèji sinetik oswa tanperati sibstans lan.
Ki diferans ki genyen ant chalè laten fizyon ak chalè laten vaporizasyon?
- ReponnChalè laten fizyon an refere a enèji chalè ki nesesè pou chanje yon sibstans soti nan solid an likid (oswa vis vèsa) nan pwen fizyon li. Chalè laten vaporizasyon an refere a enèji chalè ki nesesè pou chanje yon sibstans soti nan likid an gaz (oswa vis vèsa) nan pwen ebulisyon li.
Poukisa nou santi frèt lè nou soti nan yon pisin nan yon jou van an, menm si tanperati lè a cho?
- ReponnPandan dlo ap evapore sou po nou, li sibi yon chanjman faz soti nan likid pou l vin vapè. Pwosesis sa a mande enèji, ki soti nan po nou sou fòm chalè, sa ki fè po nou santi l pi fre.
Poukisa vapè a 100°C pi danjere pase dlo bouyi a 100°C?
- ReponnVapè gen plis enèji pase dlo bouyi paske li absòbe chalè laten vaporizasyon an pandan chanjman faz soti nan dlo pou rive nan vapè. Lè vapè kondanse sou po a, li libere enèji siplemantè sa a, sa ki lakòz boule ki pi grav pase dlo bouyi.
Ki jan ajoute sèl nan glas diminye pwen fizyon li?
- ReponnAjoute sèl deranje ekilib ant fonn ak konjelasyon melanj glas-dlo a. Sa lakòz plis glas fonn nan yon tanperati ki pi ba pase dabitid, sa ki efektivman bese pwen konjelasyon melanj lan.
Poukisa swe ede refwadi kò a nan yon jou ki cho?
- ReponnSwè, lè li evapore sou po a, li sibi yon chanjman faz soti nan likid pou l vin gaz. Pwosesis evaporasyon sa a mande enèji, ki pran nan po a, kidonk li refwadi.
Kisa siblimasyon ye nan kontèks chanjman faz?
- ReponnSiblimasyon se chanjman faz dirèk soti nan yon solid rive nan yon gaz san pase nan faz likid la. Yon egzanp komen se glas sèk (diyoksid kabòn solid) ki fè tranzisyon dirèkteman an gaz diyoksid kabòn.
Poukisa li nesesè pou gen enèji chalè pou fonn glas la menm si tanperati a rete nan 0°C?
- ReponnEnèji chalè a itilize pou kraze lyen entèmolekilè ki kenbe glas la nan estrikti solid li. Yon fwa lyen sa yo kraze, glas la chanje nan faz likid, menm si pa gen okenn chanjman nan tanperati.
Ki jan presyon afekte pwen ebulisyon yon likid?

ReponnAnjeneral, lè w ogmante presyon ekstèn lan, sa ogmante pwen ebulisyon yon likid, alòske lè w diminye presyon an, sa diminye pwen ebulisyon an. Se poutèt sa dlo bouyi nan tanperati ki pi ba pase 100°C nan gwo altitid, kote presyon atmosferik la pi ba.