열전달을 위한 에너지 보존 – 문제점과 해결책

1. 100 ° C 의 물 1kg 과 10 ° C 의 물 1kg을 고립계에서 혼합합니다. 물의 비열은 4200 J/kg ° C 입니다 . 혼합물의 최종 온도를 구하세요!

알려진 바에 따르면:

뜨거운 물의 질량 (m₁ ) = 1kg

온수의 온도 (T1 ) = 100 ° C

찬물의 질량 (m² ) = 1kg

찬물의 온도 (T2 ) = 10 ° C

구하는 값: 최종 온도 (T)

솔루션 :

손실된 열량 = 얻은 열량 (고립계)

m c Δ T = m c Δ T

m Δ T = m Δ T

m 1 (T 1 – T) = m 2 (T – T 2 )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 110 / 2

티 = 55

최종 온도는 55 도입 니다.

[아이알피]

2. 80도의 3kg 납 덩어리o 납을 10kg의 물에 넣었습니다. 납의 비열은 1400J/kg입니다.-1C-1 물의 비열은 4200 J/kg입니다.-1C-1열평형 상태에서의 최종 온도는 다음과 같습니다. 20oC. 물의 초기 온도를 구하세요!

알려진 바에 따르면:

질량 (m1 ) = 3kg

납의 비열 (c₁ ) = 1400 J· kg⁻¹· ° C⁻¹

납의 온도 (T1 ) = 80 ° C

물의 질량 (m² ) = 10kg

물의 비열 (c₂ ) = 4200 J· kg⁻¹· ° C⁻¹

열평형 온도 (T) = 20 ° C

구하는 값: 물의 초기 온도 ( T₂ )

솔루션 :

손실된 열 = 얻은 열

Q 납 = Q 물

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42,000 T = 840,000 – 252,000

42,000 T = 588,000

T = 588,000 / 42,000

티 = 14

물의 초기 온도는 14 ° C 입니다.

[아이알피]

3. 구리 덩어리 100oC 128그램의 물에 넣었다. 30 oC. 물의 비열은 다음과 같습니다. 1 c알.그-1oC-1 구리의 비열은 다음과 같습니다. 0.1 c알.그-1oC-1. 열평형 온도가 다음과 같을 경우 36 oC, 구리의 질량을 구하세요!

알려진 바에 따르면:

구리의 온도 (T1 ) = 100 ° C

구리의 비열 (c₁ ) = 0.1 c al.g⁻¹ ° C⁻¹

물의 질량 (m² ) = 128그램

물의 온도 (T2 ) = 30 ° C

물의 비열 (c₂ ) = 1 c al.g⁻¹ ° C⁻¹

열평형 온도 (T) = 36 ° C

필요량: 구리 질량 ( m³ )

솔루션 :

손실된 열 = 얻은 열

구리 Q = 물 Q

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(m 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m 1 )(6.4) = 768

m 1 = 768 / 6.4

m 1 = 120

구리의 질량은 120그램입니다.

[아이알피]

4. M-kg의 얼음 덩어리 0oC 340그램의 물에 넣었다. 20oC 통 안에. 만약 융해열 물을 위해 = 80칼로리/g-1, 물의 비열은 다음과 같습니다. 1칼로리 g-1 oC-1. 모든 얼음이 녹고 온도가 올라갑니다. 열 평형 is 5oC, 얼음의 질량을 구하세요!

알려진 바에 따르면:

물의 질량 (m) = 340그램

얼음의 온도 ( Tice ) = 0 ° C

물의 온도 (Twater ) = 20 ° C

열평형 온도 (T) = 5 ° C

물의 융해열 ( L ) = 80 cal g⁻¹

물의 비열 ( c water ) = 1 cal g⁻¹ ° C⁻¹

필요량: 얼음 질량 (M)

솔루션 :

손실된 열 = 얻은 열

물 Q = 얼음 Q

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M(80) + M(1)(5-0)

(340)(15) = 80M + 5M

5100 = 85M

M = 5100/85

M = 60그램

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  1. 온도 단위 변환
  2. 선형 확장
  3. 지역 확장
  4. 볼륨 확장
  5. 열
  6. 열의 기계적 등가
  7. 비열과 열용량
  8. 잠열, 융해열, 기화열
  9. 열전달을 위한 에너지 보존

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