5 dæmi um hitavandamál
1. Tin með massa upp á 2 kíló hefur eðlisvarma upp á 130 J.kg -1 C -1 . Magn varma sem tin tekur upp til að hækka hitastig þess úr 50 ° C í 100 ° C er….
Umræða
Það er vitað að:
Massi (m) = 2 kg
Eðlisvarmi tins (c) = 130 J.kg -1 C -1
Hitabreyting (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Spurning: Varmi (Q) sem tin gleypir
Svar:
Hitaformúla:
Q = mc ΔT
Lýsing: Q = varmi, m = massi, c = eðlisvarmi, ΔT = breyting á hitastigi
Hiti sem tin frásogar:
Q = (2 kg)(130 J.kg -1 °C -1° C )(50 ° C)
Q = (100)(130)
Q = 13000 Júl
Q = 1,3 x 10³ Júl
2. Kopar með eðlisvarma upp á 390 J kg⁻¹ oC⁻¹ breytist í hitastig upp á 40 ° C . Ef varminn sem koparinn gleypir við hitastigsbreytinguna er 200 hitaeiningar, þá er massi koparsins...
Umræða
Það er vitað að:
Eðlisvarmi kopars (c) = 390 J kg⁻¹ o C⁻¹
Hitabreyting (ΔT ) = 40 ° C
Hiti (Q) = 40 joule
Spurning: Massi (m) kopars
Svar:
Q = mc ΔT
40 = (m)( 390 )(40 ° C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40 / 1560
m = 0,026 kg
Massi kopars er 26 grömm.
3. Vatn með massa upp á 20 grömm og eðlisvarma upp á 1 kal g -1 o C -1 hefur upphaflega hitastig upp á 30 o C. Ákvarðið breytinguna á vatnshita ef magn varma sem vatnið frásogar er 300 hitaeiningar!
Umræða
Það er vitað að:
Massi (m²) = 20 grömm
Upphafshitastig (T1 ) = 30 ° C
Eðlisvarmi vatns (c) = 1 kkal gr -1 o C -1
Hiti (Q) = 300 hitaeiningar
Spurt: Breytingar á vatnshita
Svar:
Q = mc ΔT
Q = mc( T2 – T1 )
300 hitaeiningar = (20 gr)( 1 hitaeining gr -1 ° C -1 )( T2 – 30 ° C)
300 = (20)(1)(T2 – 30)
300 = 20 (T2 – 30)
300 = 20 T² – 600
300 + 600 = 20 T²
900 = 20 T²
T2 = 900 / 20
T2 = 45 ° C
Hitabreytingar:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. Magn varma sem þarf til að lækka hitastig 4 kg af vökva sem hefur eðlisvarma 500 J/kg K úr 40 oC verður 20 oC er…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Umræða:
Það er vitað :
Massi (m) = 4 kg
Eðlisvarmi (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Hitabreyting (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 Co
Spurði :
Hiti (Q)
Jawab :
Hitaformúla :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40.000 Júl = 40 kJ
kJ = kílójúl
Rétta svarið er C.
5. Fastur hlutur með massa upp á 2 kg er hitaður úr 30oC verður 100oC, krefst 7 × 10 hita5 Júl. Eðlilegur hiti hlutarins er…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
C. 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
Umræða:
Það er vitað :
Massi (m) = 2 kg
Hiti (Q) = 7 × 105 J = 700.000 J
Hitabreyting (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 Co
Spurði :
Eðlisvarmi (c)?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700.000 J / (2 kg)(70 Co) = 700.000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
Rétta svarið er E.
