Қара принцип бойынша мысал сұрақтар

Блэктің негізгі сұрақтарының 15 мысалы

1. Массасы 0,2 кг мұз массасы 0,2 кг жылы шаймен араластырылған. Мұздың температурасы = – 10 ^° C, жылы шайдың температурасы = 40 ^° C. Мұздың меншікті жылуы = 2100 Дж/кгC₂ ^, судың меншікті жылуы = 4200 Дж/кгC₂ ^, судың балқу жылуы = 334 000 Дж/кг. Егер мұз бен жылы шай оқшауланған тұйық жүйеде араластырылса, қоспаның соңғы температурасын анықтаңыз.

Талқылау
Ол белгілі :
Мұздың массасы (м эс) = 0,2 кг
Жылы шай суының массасы (м шай) = 0,2 кг
Судың меншікті жылу сыйымдылығы (c су) = 4180 Дж/кг C^o
Мұздың меншікті жылуы (с эс) = 2100 Дж/кг С^o
Судың балқу жылуы (л)_f су) = 334 000 Дж/кг
Мұз температурасы (Тс) = -10^oC
Жылы шай суының температурасы (T шай) = 40^oC
Сұралған қоспаның соңғы температурасы (Т қоспасы)?
Джаваб :
Бірінші қадам, соңғы жағдайды бағалаңыз.
0,2 кг жылы шайдың температурасын 40 градустан төмендету үшін су бөліп шығаратын жылу мөлшері^oC-ден 0-ке дейін^oC:
0,2 кг мұз сіңірген жылу оның температурасын -10-дан көтереді^oC-ден 0-ке дейін^oC:
0,2 кг мұзды еріту үшін сіңірілген жылу (барлық мұзды суға айналдыру үшін қажетті жылу):
Жоғарыда келтірілген есептеулерге сүйене отырып, келесі нәтижелер алынды:
Q бөлініп шықты = 33,444 кДж
Q алынған = 4,2 кДж
Q балқуы = 66,8 кДж

Ыстық шай 33,44 кДж жылу бөлгенде, ыстық шайдың температурасы 40°C-тан 0°C-қа дейін өзгереді. Бөлінген жылудың бір бөлігі (шамамен 4,2 кДж) мұздың температурасын -10°C-тан 0°C-қа ^{дейін көтеруге жұмсалады .} 33,44 кДж – 4,2 кДж = 29,24 кДж. Барлық мұзды суға айналдыру үшін 66,8 кДж жылу қажет. Қалған жылу 29,24 кДж құрайды.

Ыстық шай бөлетін жылу тек мұздың температурасын -10 ^° C-тан 0 ^° C-қа дейін көтеру және мұздың бір бөлігін еріту үшін ғана пайдаланылады деген қорытынды жасауға болады. Мұздың бір бөлігі суға айналған, ал кейбіреулері айналған жоқ. Қатты күйден сұйық күйге өту процесінде температура өзгермейді. Сондықтан қоспаның соңғы температурасы 0 ^° C болады.

2. Ыстық шайдың массасы = 0,4 кг, мұздың массасы = 0,2 кг, мұз текшелерінің температурасы = -10^oC, ыстық шай температурасы = 90^oC. Егер екеуі де араласса, қоспаның соңғы температурасы қандай?
Талқылау
Бірінші қадам: соңғы жағдайды бағалау
0,4 кг ыстық шай суының температурасын 90 градустан төмендету үшін су бөліп шығаруы керек жылу мөлшері^oC-ден 0-ке дейін^oC:
0,2 кг мұздың температурасын -10-дан көтеру үшін алған жылу мөлшері^oC-ден 0-ке дейін^oC:
0,2 кг мұзды ерітуге қажетті жылу мөлшері (барлық мұзды суға айналдыру үшін қажетті жылу мөлшері):
Жоғарыда келтірілген есептеулерге сүйене отырып, келесі нәтижелер алынды:
Q бөлініп шықты = 150,48 кДж
Q алынған = 4,2 кДж
Q балқуы = 66,8 кДж
Ыстық шай 150,48 кДж жылу бөлгенде, ыстық шайдың температурасы 90°C-тан 0°C-қа дейін өзгереді. Бөлінген жылудың бір бөлігі (4,2 Дж) мұздың температурасын -10°C-тан 0°C-қа дейін көтеруге жұмсалады. 150,48 кДж – 4,8 кДж = 146,28 кДж. Қалған жылу = 146,28 кДж.
Барлық мұзды суға айналдыру үшін қажетті жылу мөлшері небәрі 66,8 кДж. 146,28 кДж – 66,8 кДж = 79,48 кДж. Ыстық шайдың температурасы 0-ге дейін төмендегенше барлық жылуын шығарудың қажеті жоқ.^oC. Қорытындылай келе, қоспаның соңғы температурасы 0-ден жоғары болуы керек^oC.

Екінші қадам: соңғы температураны (T) анықтау
Мұздың температурасын -10 градустан көтеру үшін қажетті жылу мөлшері^oC-ден 0-ке дейін^oC мәні 4200 Дж.
Барлық мұзды суға айналдыру үшін қажетті жылу (жасырын жылу) = 66 800 Дж
Судың (барлық мұздың еруі нәтижесінде пайда болған судың) температурасын 0-ден көтеру үшін қажетті жылу мөлшері^oC-дан T-ға дейін^oC = (мұздың массасы) (судың меншікті жылуы)(T – 0) = (0,2)(4180)(T) = 836 T
Жылы шайдың температурасын 90°C-тан T-ға дейін төмендету үшін бөлінетін жылу = (судың тығыздығы)(90-T) = (0,4)(4180)(90 – T) = 1672 (90-T) = 150.480 – 1672 T

 

^{3. 90 °} C температурадағы 60 грамм су (судың меншікті жылуы = 1 кал.г ^-1 ° ^C - ^{1 ) 25 °} C температурадағы 40 грамм осыған ұқсас сумен араластырылады. Егер бұл процеске әсер ететін басқа факторлар болмаса, онда қоспаның соңғы температурасы...

A. 15,4 ^oC
B. 23,0 ^oC
C. 46,0 ^oC
D. 64,0 ^oC
E. 77,0 ж ^oC

Талқылау
Ол белгілі :
Судың массасы 1 (м₁) = 60 грамм
Су температурасы 1 (T)₁) = 90^oC
Судың массасы 2 (м₂) = 40 грамм
Су температурасы 2 (T)₂) = 25^oC
Меншікті жылу су (с) = 1 кал.г^-1.^oC^-1
Сұралған : температура соңғы қоспа
Джаваб :
Жоғары температуралы сумен бөлінетін жылу (Q бөлінетін) = төмен температуралы сумен сіңірілетін жылу (Q сіңірілген)
m₁ c (ΔT) = m₂ c (ΔT)
(60)(1)(90 – T) = (40)(1)(T – 25)
(60)(90 – T) = (40)(T – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
Т = 6400/100
Т = 64^oC
Дұрыс жауап - D.

4. Алюминий кесегінің массасы 500 грамм, ал температурасы 30°C. ^oC массасы 200 грамм және температурасы 90 градус суы бар ыдысқа салынады. ^oC. Егер алюминийдің меншікті жылу сыйымдылығы 0,22 кал/г C екені белгілі болса^o ал судың меншікті жылу сыйымдылығы 1 кал/г Кл^o, онда су мен алюминийдің соңғы температурасы...
A. 20,3 ^oC
B. 42,2 ^oC
C. 68,7 ^oC
D. 80,5 ^oC
E. 100 ж ^oC
Талқылау:
Масса бірлігін, граммды (г) килограммға (кг) айналдырудың қажеті жоқ, себебі алюминийдің меншікті жылуы мен судың меншікті жылуы кал/г Кл-мен өрнектеледі.^o.
Ол белгілі :
м алюминий = 500 грамм
c алюминий = 0,22 кал/гКл^o
Т алюминий = 30 ^oC
м су = 200 грамм
c су = 1 кал/гКл^o
Т су = 90 ^oC
Сұралған :
Су мен алюминийдің соңғы температурасы (Т)?
Джаваб :

Жылу формуласы : Q = (m)(c)(дельта T)

Q су = = (200 грамм)(1 кал/гКл)^o)(90 ^oC – T)
Q алюминий = (500 грамм)(0,22 кал/гКл)^o)(T– 30 ^oC)

Блэктің негізгі формуласы : Q _{бөлініп шығады} = Q _{сіңіріледі}

Судың бастапқы температурасы жоғарырақ (90 ^oC) су жылу бөлетіндіктен, алюминийдің бастапқы температурасы төмен (30) ^oC) алюминий жылуды сіңіретіндей етіп. Су мен алюминий қоспасының соңғы температурасы судың бастапқы температурасынан төмен және алюминийдің бастапқы температурасынан жоғары болуы керек.
(200 грамм) (1 кал/гКл)^o)(90 ^oC – T) = (500 грамм)(0,22 кал/г C^o)(T– 30 ^oC)
(200)(1)(90-T) = (500)(0,22)(T-30)
(200)(90-T) = (110)(T-30)
18000 – 200 Т = 110 Т – 3300
18000 + 3300 = 110 Т + 200 Т
21300 = 310 Т
Т = 68,7 ^oC
Су мен алюминийдің қосындысының соңғы температурасы 68,7 құрайды. ^oC.
Дұрыс жауап - C.

5. 80°C температурадағы массасы 300 грамм болатын металл кесегі ^oC 200 грамм суға 40 градуста батырылған ^oC. Судың меншікті жылу сыйымдылығы = 1 кал/г Кл^oЕгер металл мен су қоспасының соңғы температурасы 50 болса^o C болса және ыдыс жылуды сіңірмесе, онда металдың меншікті жылу сыйымдылығы...
A. 0,15 кал/г C^o
B. 0,22 кал/г C^o
C. 1,50 кал/г C^o
D. 4,8 кал/г C^o
E. 7,2 кал/г C^o
Талқылау:
Ол белгілі :
м металл = 300 грамм
Т металл = 80 ^oC
м су = 200 грамм
Т су = 40 ^oC
c су = 1 кал/г C^o
Металл мен судың соңғы қоспасы T = 50 ^oC
Сұралған :
c металл?
Джаваб :
Q металл = (м)(к)(дельта Т) = (300 грамм)(к металл)(80^oC - 50^oC) = (300 грамм)(c металл)(30 C^o)
Q су = (м)(к)(дельта Т) = (200 грамм)(1 кал/г Кл^o)(60^oC - 50^oC) = (200 грамм)(1 кал/г C^o)(10 C)^o)

Блэктің негізгі формуласы : Q _{бөлініп шығады} = Q _{сіңіріледі}

Металлдың бастапқы температурасы жоғарырақ (80 ^oC) металл жылуды бөліп шығаратындықтан, судың бастапқы температурасы төмен болады (40 ^oC) Су жылуды сіңіруі үшін.
(300 грамм)(c металл)(30 C^o) = (200 грамм)(1 кал/г C^o)(10 C)^o)
(300)(c)(30) = (200)(1)(10)
9000 c = 2000
c = 2000 / 9000
c = 0,22 кал/г C^o
Металлдың меншікті жылу сыйымдылығы 0,22 кал/гС^o.
Дұрыс жауап - B.

6. Екі бірдей шардың температурасы 40 градусқа тең. ^oC, екі шардың массасы сәйкесінше 10 грамм және 40 грамм. Екі шар да сұйықтыққа орналастырылған, сондықтан екі шардың температурасы 60 градусқа дейін көтеріледі.^oC. Егер шардың меншікті жылу сыйымдылығы 2 кал/гр C болса^o және 1 калория = 4,2 Джоуль, онда әрбір шардың сіңірген жылу айырмашылығы...
A. 5,04 x 10³ Джоул
B. 7,50 x 10³ Джоул
C. 10,6 x 10³ Джоул
D. 40 x 10³ Джоул
E. 42 x 10³ Джоул
Талқылау:
Ол белгілі :
m₁ = 10 грамм
m₂ = 40 грамм
T₁ = Т₂ = 40 ^oC
T _Соңы = 60 ^oC
c шар = 2 кал/гр C^o
Сұралған :
Әр шардың сіңірген жылуының айырмашылығы қандай?
Джаваб :
Екі шардың да температурасы артады, себебі екі шар да жылуды сіңіруі керек.
Q₁ = (10 г)(2 кал/г C^o)(60^oC–40^oC) = (10 г)(2 кал/г C^o)(20 C)^o) = 400 кал = (400)(4,2 Дж) = 1680 Джоуль
Q₂ = (40 г)(2 кал/г C^o)(60^oC–40^oC) = (40 г)(2 кал/г C^o)(20 C)^o) = 1600 кал = (1600)(4,2 Дж) = 6720 Джоуль
Әр шардың сіңірген жылу айырмашылығы:
6720 Дж – 1680 Дж = 5040 Дж = 5,04 х 10³ J
Дұрыс жауап - А.

7. 30°C температурадағы массасы 200 грамм суды массасы 100 грамм және температурасы 90°C қайнаған сумен араластырады. (Судың меншікті жылу сыйымдылығы = 1 кал.грамм ^-1 °C ^-1 ). Жылулық тепе-теңдік кезіндегі аралас судың температурасы ....

A. 10°C

B. 30°C

C. 50°C

D. 75°C

Шығыс 150°C

Талқылау

Белгілі болғандай :

Судың массасы 1 (м1 ₎ = 200 грамм

Су температурасы 1 (T1 ₎ = 30 ^o C

Судың массасы 2 (м2 ₎ = 100 грамм

Су температурасы 2 (T2 ₎ = 90 ^o C

Судың меншікті жылу сыйымдылығы (c) = 1 кал.грамм ⁻¹ °C ⁻¹

Сұрақ қойылды : қоспаның соңғы температурасы

Жауап :

Жоғары температуралы сумен бөлінетін жылу (Q бөлінетін) = төмен температуралы сумен сіңірілетін жылу (Q сіңірілген)

Дұрыс жауап - C.

8. 90 ^° C температурадағы 60 грамм су (судың меншікті жылуы = 1 кал.г ^-1 ° ^C - ^{1 ) 25 °} C температурадағы 40 грамм осыған ұқсас сумен араластырылады. Егер бұл процеске әсер ететін басқа факторлар болмаса, онда қоспаның соңғы температурасы...

A. 15,4 ^° C

B. 23,0 ^o C

C. 46,0 ^o C

D. 64,0 ^o C

E. 77,0 ^o C

Талқылау

Белгілі болғандай :

Судың массасы 1 (м1 ₎ = 60 грамм

Су температурасы 1 (T1 ₎ = 90 ^o C

Судың массасы 2 (м2 ₎ = 40 грамм

Су температурасы 2 (T2 ₎ = 25 ^o C

Судың меншікті жылу сыйымдылығы (с) = 1 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

Сұрақ қойылды : қоспаның соңғы температурасы

Жауап :

Жоғары температуралы сумен бөлінетін жылу (Q бөлінетін) = төмен температуралы сумен сіңірілетін жылу (Q сіңірілген)

Дұрыс жауап - D.

9. 0 ^° C температурадағы массасы M грамм мұз 20 ^° C температурадағы 340 грамм массалы суға салынып, арнайы ыдысқа салынады. Ыдыс жылуды сіңірмейді/шығармайды деп есептейік. Егер L _мұз = 80 кал г ^-1 , c _су = 1 кал г ^{-1 o} C ^{-1 болса, барлық мұз ериді және 5 °} C температурада жылулық тепе-теңдік орнайды , онда мұздың массасы (M)...

A. 60 грамм

B. 68 грамм

C. 75 грамм

D. 80 грамм

E. 170 грамм

Талқылау

Белгілі болғандай :

Судың массасы (м) = 340 грамм

Мұз температурасы (T _es ) = 0 ^o C

Су температурасы (T _су ) = 20 ^o C

Жылулық тепе-теңдік температурасы (T) = 5 ^o C

Мұздың еру жылуы (л _мұз ) = 80 кал г ^-1

Судың меншікті жылу сыйымдылығы (c _су ) = 1 кал г ^{-1 o} C ^-1

Сұрақ : Мұздың массасы (М)

Жауап :

Блэк принципі бойынша, оқшауланған тұйық жүйеде жоғары температуралы зат бөлетін жылу төмен температуралы зат сіңіретін жылуға тең.

Су бөлетін жылу (Q бөлінетін) = мұз сіңіретін жылу (Q сіңірілген)

Дұрыс жауап - А.

кататан:

^{Егер мұз 0 °C} температурада деп айтылса, онда су әлі де қатты күйде. Егер су 0 ^° C температурада деп айтылса, онда су сұйық күйде. Мұз және су сөздерінің қолданылуын ажыратыңыз. Су әлі де қатты күйде немесе мұзда болғандықтан, сіңірілген жылу алдымен барлық мұзды суға айналдыру үшін пайдаланылады, сондықтан жоғарыдағы теңдеудің оң жағына мұзды ерітуге қажетті жылу мөлшерін (м _эс Л _{эс ) есептеу үшін формула қосылады. Барлық мұз суға айналғаннан кейін, мұздың температурасын 0} ^° C-тан 5 ^° C -қа дейін көтеру үшін қосымша жылу қолданылады.

10. 100 ^° C температурадағы мыс металлы массасы 128 грамм және температурасы 30 ^° C суға салынады. Судың меншікті жылу сыйымдылығы 1 кал.г ^-1 °C ^-1 , ал мыстың меншікті жылу сыйымдылығы 0,1 кал.г ^-1 °C ^{-1 . Егер жылулық тепе-теңдік 36 °} C температурада орнаса , онда металлдың массасы ....

A. 140 грамм

B. 120 грамм

C. 100 грамм

D. 80 грамм

E. 75 грамм

Талқылау

Белгілі болғандай:

Мыс температурасы (T1 ₎ = 100 ^o C

Мыстың меншікті жылу сыйымдылығы (c ₁ ) = 0,1 кал.г ^-1o C ^-1

Судың массасы (м² ₎ = 128 грамм

Су температурасы (T2 ₎ = 30 ^o C

Судың меншікті жылу сыйымдылығы (c ₂ ) = 1 кал.г ^-1o C ^-1

Жылулық тепе-теңдік температурасы (T) = 36 ^o C

Сұрақ: Мыстың массасы ( _м1 )

Жауап:

Блэк принципі бойынша жоғары температуралы зат бөліп шығаратын жылу = төмен температуралы зат қабылдайтын жылу.

Дұрыс жауап - B.

11. 80 ^° C температурада меншікті жылу сыйымдылығы 1400 Дж.кг ^-1 °C ^{-1 болатын үш килограмм қара қорғасын шыбық меншікті жылу сыйымдылығы 4200 Дж.кг -1} °C ^-1 болатын 10 кг суға батырылады . Жылулық тепе-теңдік орнағаннан кейін қоспаның соңғы температурасы 20 ^° C болады. Судың бастапқы температурасы....

A. 20 ^° C

B. 18 ^o C

C. 14 ^o C

D. 12 ^o C

E. 10 ^o C

Талқылау

Белгілі болғандай:

Қорғасынның массасы (м1 ₎ = 3 кг

Қалайының меншікті жылу сыйымдылығы (c ₁ ) = 1400 Дж.кг ^-1 C ^-1

Қалайы температурасы (T1 ₎ = 80 ^o C

Судың массасы (м² ₎ = 10 кг

Судың меншікті жылу сыйымдылығы (c ₂ ) = 4200 Дж.кг ^-1 C ^-1

Жылулық тепе-теңдік температурасы (T) = 20 ^o C

Қажетті: Бастапқы су температурасы ( _T2 )

Жауап:

Дұрыс жауап - C.

12. 50 граммдық тиын 85 ^° C температураға дейін қыздырылады , содан кейін 29,8 ^° C температурадағы 50 грамм суы бар ыдысқа салынады (судың меншікті жылуы = 1 кал.г ^-1 ° ^{C -1} ). Егер жүйенің соңғы температурасы 37 ^° C болса және ыдыс арқылы жылу өзгермейді деп есептесек, онда металдың меншікті жылуы...

A. 0,12 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

B. 0,30 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

C. 1,50 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

D. 4,8 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

E. 7,2 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай:

Монетаның массасы (м) = 50 грамм

Монетаның бастапқы температурасы (T1 ₎ = 85 ^o C

Судың массасы (м) = 50 грамм

Бастапқы су температурасы (T2 ₎ = 29,8 ^o C

Судың меншікті жылу сыйымдылығы = 1 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

Соңғы жүйе температурасы (T) = 37 ^o C

Сұрақ: Металлдың меншікті жылуы (c)

Жауап:

Блэк принципі бойынша бөлінетін жылу = сіңірілетін жылу. Жылулық тепе-теңдікке жеткенше монета жылуды бөліп шығарады, ал жылу суға сіңеді.

Барлық өлшем бірліктері граммен көрсетілген, сондықтан өлшем бірліктерін түрлендірудің қажеті жоқ.

Q _{босатылған} = Q _{сіңірілген}

m _металл c ΔT = m _су c ΔT

(50)(c)(85-37) = (50)(1)(37-29,8)

(50)(c)(48) = (50)(7,2)

(50)(c)(48) = (50)(7,2)

(c)(48) = 7,2

c = 7,2 / 48

c = 0,15 кал.г ^-1 . ^o C ^-1

^{13. 100 °} C температурадағы мыс металлы массасы 128 грамм және температурасы 30 ^° C суға салынады. Судың меншікті жылу сыйымдылығы 1 кал.г ^-1° C ^-1 , ал мыстың меншікті жылу сыйымдылығы 0,1 кал.г ^{-1 °} C ^{-1 . Егер жылулық тепе-теңдік 36 °} C температурада орнаса , онда металлдың массасы ....

A. 140 грамм
B. 120 грамм
C. 100 грамм
D. 80 грамм
E. 75 грамм

Талқылау
Белгілі болғандай:
Мыс температурасы (T)₁) = 100 ^oC
Мыстың меншікті жылуы (с₁) = 0,1 кал.г^{-1 o}C^-1

Су массасы (м₂) = 128 грамм
Су температурасы (T)₂) = 30 ^oC
Судың меншікті жылу сыйымдылығы (с)₂) = 1 кал.г^{-1 o}C^-1

Жылулық тепе-теңдік температурасы (T) = 36 ^oC
Сұрақ: Мыстың массасы (м₁)
Жауап:

Блэк принципі бойынша жоғары температуралы зат бөліп шығаратын жылу = төмен температуралы зат қабылдайтын жылу.
Q мыс = Q су
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ .Т
(m₁)(0,1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m₁)(0,1)(64) = (128)(1)(6)
(m₁)(6,4) = 768
m₁ = 768/6,4
m₁ = 120
Мыстың массасы 120 грамм.
Дұрыс жауап - B.

^{14. 80 °} C температурада меншікті жылу сыйымдылығы 1400 Дж.кг ^-1 °C ^{-1 болатын үш килограмм қара қорғасын шыбық меншікті жылу сыйымдылығы 4200 Дж.кг -1} °C ^-1 болатын 10 кг суға батырылады . Жылулық тепе-теңдік орнағаннан кейін қоспаның соңғы температурасы 20 ^° C болады. Судың бастапқы температурасы....

A. 20 ^oC
B. 18 ^oC
C. 14 ^oC
D. 12 ^oC
E. 10 ж ^oC

Талқылау
Белгілі болғандай:
Қорғасынның массасы (м₁) = 3 кг
Қалайының меншікті жылуы (с₁) = 1400 Дж.кг^-1 C^-1
Қалайы температурасы (T)₁) = 80 ^oC

Су массасы (м₂) = 10 кг
Судың меншікті жылу сыйымдылығы (с)₂) = 4200 Дж.кг^-1 C^-1

Жылулық тепе-теңдік температурасы (T) = 20 ^oC
Қажетті: Бастапқы су температурасы (T)₂)
Жауап:
Q босатылды = Q алынды
Q қалайы = Q су
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ .Т
(3)(1.400)(80-20) = (10)(4.200)(20-T)
(4.200)(60) = (42 000)(20-T)
252 000 = 840 000 – 42 000 Т
42 000 T = 840 000 – 252 000
42 000 Т = 588 000
T = 588 000 / 42 000
Т = 14
Бастапқы судың температурасы 14^oC.
Дұрыс жауап - C.

^{15. 0 °} C температурадағы массасы M грамм мұз арнайы ыдысқа салынған 20 ^° C температурадағы 340 грамм массалы суға салынады . Ыдыс жылуды сіңірмейді/шығармайды деп есептейік. Егер L _мұз = 80 кал г ^-1 , c _су = 1 кал г ^{-1 o} C ^-1 болса , барлық мұз ериді және 5 ^° C температурада жылулық тепе-теңдік орнайды , онда мұздың массасы (M)...

A. 60 грамм
B. 68 грамм
C. 75 грамм
D. 80 грамм
E. 170 грамм

Талқылау
Ол белгілі :
Судың массасы (м) = 340 грамм
Мұз температурасы (T)_es) = 0^oC
Суху су (T_ауа) = 20^oC
Жылулық тепе-теңдік температурасы (T) = 5^oC
Мұздың балқу жылуы (л_es) = 80 кал г^-1
Судың меншікті жылу сыйымдылығы (с)_ауа) = 1 кал г^{-1 o}C^-1
Сұралған Мұздың массасы (М)
Джаваб :

Қара принцип оқшауланған тұйық жүйеде жоғары температуралы зат бөлетін жылу төмен температуралы зат сіңіретін жылумен бірдей екенін айтады.
Су бөлетін жылу (Q бөлінетін) = мұз сіңіретін жылу (Q сіңірілген)
m_ауа c_ауа (T) = м_es L_es + м_es c_ауа (Т)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80М + 5М
5100 = 85 млн
M = 5100/85
M = 60 грамм
Дұрыс жауап - А.

кататан:
Егер мұздың температурасы 0 деп көрсетілсе^o онда су әлі де қатты күйінде болады. Егер судың температурасы 0 деп көрсетілсе^oC болса, су сұйық күйде болады. Мұз және су сөздерінің қолданылуын ажыратыңыз. Су әлі де қатты немесе мұз күйінде болғандықтан, алдымен сіңірілген жылу барлық мұзды суға айналдыру үшін қолданылады, сондықтан жоғарыдағы теңдеудің оң жағында мұзды ерітуге кететін жылу мөлшерін есептеу үшін формула қосылады (м_es L_esБарлық мұз ерігеннен кейін, мұздың температурасын 0-ден көтеру үшін қосымша жылу жұмсалады.^oC 5 болады^oC.

Сұрақ көзі:

Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары