5 esempi di problemi legati al calore
1. Lo stagno con una massa di 2 chilogrammi ha un calore specifico di 130 J.kg -1 C -1 . La quantità di calore assorbita dallo stagno per aumentare la sua temperatura da 50 ° C a 100 ° C è….
Discussione
È noto che:
Massa (m) = 2 kg
Calore specifico dello stagno (c) = 130 J.kg -1 C -1
Variazione di temperatura (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Domanda: Calore (Q) assorbito dallo stagno
Risposta :
Formula del calore:
Q = mc Δ T
Descrizione: Q = calore, m = massa, c = calore specifico, Δ T = variazione di temperatura
Calore assorbito dallo stagno:
Q = (2 kg)(130 J.kg -1 C -1 )(50 ° C)
Q = (100)(130)
Q = 13000 Joule
Q = 1,3 x 10⁴ Joule
2. Il rame con un calore specifico di 390 J kg -1 ° C -1 subisce una variazione di temperatura di 40 ° C. Se il calore assorbito dal rame durante la variazione di temperatura è di 200 calorie, allora la massa del rame è...
Discussione
È noto che:
Calore specifico del rame (c) = 390 J kg -1 ° C -1
Variazione di temperatura (Δ T) = 40 ° C
Calore (Q) = 40 Joule
Domanda: Massa (m) di rame
Risposta :
Q = mc Δ T
40 = (m)( 390 )(40 ° C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40/1560
m = 0,026 kg
La massa del rame è di 26 grammi.
3. Acqua con una massa di 20 grammi e un calore specifico di 1 cal g -1 ° C -1 ha inizialmente una temperatura di 30 ° C. Determinare la variazione di temperatura dell'acqua se la quantità di calore assorbita dall'acqua è di 300 calorie!
Discussione
È noto che:
Massa (m) = 20 gr
Temperatura iniziale (T 1 ) = 30 ° C
Calore specifico dell'acqua (c) = 1 cal gr -1 o C -1
Calore (Q) = 300 cal
Domanda: Variazioni della temperatura dell'acqua
Risposta :
Q = mc Δ T
Q = mc (T 2 – T 1 )
300 cal = (20 gr)( 1 cal gr -1 o C -1 )(T 2 – 30 o C)
300 = (20)(1)(T 2 – 30)
300 = 20 (T 2 – 30)
300 = 20 T 2 – 600
300 + 600 = 20 T 2
900 = 20 T 2
T 2 = 900 / 20
T 2 = 45 ° C
Variazioni di temperatura:
Δ T = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. La quantità di calore necessaria per abbassare la temperatura di 4 kg di liquido avente un calore specifico di 500 J/kg K da 40 oC diventa 20 oC è…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
Circa 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Discussione:
È conosciuto :
Massa (m) = 4 kg
Calore specifico (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Variazione di temperatura (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 °Co
Chiesto :
Calore (Q)
Jawab :
Formula del calore :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40.000 Joule = 40 kJ
kJ = kilojoule
La risposta corretta è C.
5. Un oggetto solido con una massa di 2 kg viene riscaldato da una temperatura di 30oC diventa 100oC, richiede 7 × 10 calore5 Joule. Il calore specifico dell'oggetto è…
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
Discussione:
È conosciuto :
Massa (m) = 2 kg
Calore (Q) = 7 × 105 J = 700.000 J
Variazione di temperatura (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 °Co
Chiesto :
Calore specifico (°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
La risposta corretta è E.
