Fêmkirina Prensîbên Reş
Eger em di konteynireke vekirî de (mînak, kovlekê) ava germ û sar tevlihev bikin, germahî ji ava germ derbasî ava sar dibe. Ji ber ku konteynir vekirî ye, beşek ji germahiyê derbasî hewayê dibe. Konteynir jî germtir dibe. Germahiya ku ji hêla ava germ ve tê berdan ne tenê ji hêla ava sar ve tê kişandin, lê di heman demê de ji hêla hewa û konteynerê ve jî tê kişandin. Di vê rewşê de, kovlek pergalek ne-îzolekirî ye.
Dema ku em di termosekî girtî de ava germ û sar tevlihev dikin, germahî ji ava germ derbasî ava sar dibe. Termos pergalek îzolekirî ye , ji ber vê yekê germahî derbasî hewayê an termosê nabe. Germahiya ku ji hêla ava germ ve tê berdan, bi tenê ji hêla ava sar ve tê kişandin heya ku tevlihevî bigihîje hevsengiya germî.
Prensîba Black dibêje ku di pergaleke girtî ya îzolekirî de, germahiya ku ji hêla tiştekî bi germahiya bilind ve tê berdan = germahiya ku ji hêla tiştekî bi germahiya nizm ve tê mijandin.
Formula bingehîn a Black
Qji = Qserap
Danasîn: Qji = germahiya ku ji hêla tiştekî germahiya bilind ve tê berdan, Qserap = germahiya ku ji hêla tiştên germahiya nizm ve tê kişandin.
Pirsên mînak ên prensîba Black
1. Perçeyek hesinê germ bi giraniya 1 kg û germahiya 100 pileyî oC têxin nav konteynirekê ku tê de ava bi giraniya 2 kg û germahiya wê 20 pile ye. oC. Germahiya dawî ya tevlihevê çi ye? Germahiya taybet a hesin = 450 J/kg Co, germahiya taybetî ya avê = 4200 J/kg Co.
Gotûbêj:
Tê zanîn :
hesinê m = 1 kg, Tbesi = 100 oC, m av = 2 kg, Thewa = 20 oC, hesinê c = 450 J/kg Co, c av = 4200 J/kg Co.
Pirsî :
Têkelê T?
Jawab :
Germahiya hesin ji ya avê bilindtir e, ji ber vê yekê hesin germê berdide, av jî germê dimije.
(m)(c)(delta T) = (m)(c)(delta T)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400 T – 168000
45000 + 168000 = 8400 T + 450 T
213000 = 8850 T
T = 213000 : 8850
T = 24 oC
Suhu Germahiya dawî ya tevliheviyek ji hesinê germ û ava sar dema ku her du di hevsengiya germî de ne 24 pile ye. oC.
2. Pirsa Hejmar 20 a Ezmûna Neteweyî ya Fîzîkê ya SMA/MA 2015/2016
75 gram av di germahiya 0 ° C de bi 50 gram avê re tê tevlihevkirin da ku germahiya tevliheviyê 40 ° C be, ji ber vê yekê germahiya destpêkê ya 50 gram avê...
A. 125 ° C
B. 120 ° C
C. 110 o C
D. 100 ° C
E. 80 ° C
Nîqaş
Tê zanîn ku:
Giraniya avê 1 (m 1 ) = 75 gram
Germahiya destpêkê ya avê 1 (T 1 ) = 0 o C
Giraniya avê 2 (m 2 ) = 50 gram
Germahiya dawî ya tevlihevê (T) = 40 o C
Yekîneyên giraniyê yek in, ji ber vê yekê veguherîn ne hewce ye.
Xwestî: Germahiya destpêkê ya avê 2 ( T2 )
Bersiv:
Prensîba Black dibêje ku di pergaleke girtî ya îzolekirî de, germahiya ku ji hêla tiştekî germahiya bilind ve tê berdan, bi germahiya ku ji hêla tiştekî germahiya nizm ve tê kişandin re wekhev e.
Q berdan = Q hat kişandin
m 1 c ( ΔT 1 ) = m 2 c ( ΔT 2 )
Germahiya taybetî ya avê yek e, ji ber vê yekê c ji hevkêşeyê tê derxistin.
m 1 ( ΔT 1 ) = m 2 ( ΔT 2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T2 – 40)
(75)(40) = (50)(T 2 – 40)
3000 = 50 T 2 – 2000
3000 + 2000 = 50 T2
5000 = 50 T2
T2 = 100
Bersiva rast D ye.
3. Pirsa Hejmar 20 a Ezmûna Neteweyî ya Fîzîkê ya SMA/MA 2015/2016
Metalekî 200 gramî heta 120 ° C tê germ kirin, paşê têxin nav 100 gram avê di germahiya 30 ° C de. Piştî hevsengiyê, germahiya tevlihevê dibe 60 ° C. Ger germahiya taybetî ya avê 4200 J.kg -1° C -1 be , wê demê germahiya taybetî ya metalê...
A. 10,5 J.kg -1o C -1
B. 105 J.kg -1o C -1
C. 150 J.kg -1o C -1
D. 1050 J.kg -1o C -1
E. 1500 J.kg -1o C -1
Nîqaş
Veguherandina yekîneyên giraniyê ji gram bo kîlograman (Sîstema Navneteweyî ya Yekîneyan)
Tê zanîn ku:
Giraniya metalê (m1 ) = 200 gram = 0,2 kg
Germahiya metalê (T1 ) = 120 o C
Giraniya avê (m² ) = 100 gram = 0,1 kg
Germahiya avê (T2 ) = 30 o C
Germahiya dawî ya tevlihevê (T) = 60 o C
Germahiya taybet a avê (c2 ) = 4200 J.kg -1 o C -1
Pirsî: Germahiya taybet a metalê (c 1 )
Bersiv:
Q berdan = Q hat kişandin
m1 c1 (ΔT1) = m2 c2 (ΔT2)
(0,2)(c 1 )(120 – 60) = (0,1)(4200)(60 – 30)
(0,2)(c 1 )(60) = (0,1)(4200)(30)
12 c 1 = 12600
c 1 = 12600 / 12
c 1 = 1050
Bersiva rast D ye.
4. Pirsên Îmtîhana Neteweyî ya SMA/MA ya 2018an
Ava kelandî (100 ° C) bi qasî 250 ml tê rijandin nav tencereyekê ku tê de 400 ml av heye û germahiya wê 35 ° C ye . Piştî ku hevsengiya germî çêdibe, germahiya tevlihevê… (germahiya taybetî ya avê 1,0 kalorî -1 ° C -1 )
Nîqaş
Ew tê zanîn:
Germahiya ava germ = 100 o C
Qebareya ava germ = 250 ml = 0,25 lître = 0,25 dm3 = (0,25)(1000 cm3 ) = 250 cm3
Germahiya ava sar = 35 o C
Qebareya ava sar = 400 ml = 0,4 lître = 0,4 dm3 = (0,4)(1000 cm3 ) = 400 cm3
Germahiya taybet a avê = 1,0 kalorî -1 ° C -1
Tîrbûna avê = 1 gr/ cm3
Pirsî: Germahiya tevlihevê
Bersiv:
Bi karanîna formula densiteyê, girseya ava germ û sar hesab bikin:
m = ρV
m = giranî, ρ = tîrbûn, V = qebare
Giraniya ava germ: m = ρ V = ( 1 gr/cm3 ) (250 cm3 ) = 250 gram
Giraniya ava sar: m = ρ V = ( 1 gr/cm3 ) (400 cm3 ) = 400 gram
Germahiya tevlihevê bi karanîna formula prensîba Black hesab bike:
Germa ji hêla ava sar ve tê kişandin = germa ji hêla ava germ ve tê berdan
mc Δ T = mc Δ T
Germahiya taybet yek e, ji ber vê yekê ew ji hevkêşeyê tê derxistin.
m Δ T = m Δ T
(400)(T-35) = (250)(100-T)
400T – 14000 = 25000 – 250T
400T + 250T = 25000 + 14000
650T = 39000
T = 39000 / 650
T = 60 ° C
