Кара принцип – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору
1. 30°C температурадагы 200 грамм суу 90°C температурадагы 100 грамм суу менен аралаштырылган. Суунун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу = 1 кал.грамм −1 °C −1 . Аралашманын акыркы температурасын аныктаңыз!
Белгилүү:
Суунун массасы 2 ( м³ ) = 200 грамм
Суунун температурасы 1 (T1 ) = 30 o C
Суунун массасы 2 (м2 ) = 100 грамм
Суунун температурасы 2 (T2 ) = 90 o C
Суунун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу (с) = 1 кал.грамм −1 °C −1
Каалаган: Акыркы температура
Чечим:
Муздак суу бөлүп чыгарган жылуулук ( Q2 ) = муздак суу сиңирген жылуулук ( Q1 )
м 2 c (ΔT) = м 1 c (ΔT)
(100)(1)(90 – Т) = (200)(1)(Т – 30)
(100)(90 – Т) = (200)(Т – 30)
9000 – 100T = 200T – 6000
9000 + 6000 = 200T + 100T
15000 = 300T
Т = 15000/300
Т = 50 ° C
2. 90 ° C температурадагы 60 грамм суу 25 ° C температурадагы 40 грамм суу менен аралаштырылган. Аралашманын акыркы температурасы кандай. Суунун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу = 1 кал.г -1 ° C -1.
Белгилүү:
Суунун массасы 1 (м1 ) = 60 грамм
Суунун температурасы 1 (T1 ) = 90 o C
Суунун массасы 2 (м2 ) = 40 грамм
Суунун температурасы 2 (T2 ) = 25 o C
Суунун салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу (с) = 1 кал.г -1 . o C -1
Каалаган: Акыркы температура
Чечим:
Муздак суу бөлүп чыгарган жылуулук (Q2 ) = муздак суу сиңирген жылуулук ( Q1 )
м 1 c (ΔT) = м 2 c (ΔT)
(60)(1)(90 – Т) = (40)(1)(Т – 25)
(60)(90 – Т) = (40)(Т – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
Т = 6400/100
Т = 64 ° C
3. Белгилүү бир идиштеги 20 ° C температурадагы 340 грамм сууга салынган 0 ° C температурадагы M-грамм муз . Эригүүнүн жашыруун жылуулугу (L муз ) = 80 кал г -1 , суунун салыштырмалуу жылуулугу (c суу ) = 1 кал г -1 ° C -1 . Бардык муз эрийт жана жылуулук тең салмактуулугу = 5 ° C. Муздун массасын тапкыла.
Белгилүү:
Суунун массасы (м) = 340 грамм
Муздун температурасы (T ice ) = 0 o C
Суунун температурасы (T суу ) = 20 o C
Жылуулук тең салмактуулугунун температурасы (T) = 5 o C
Муздун эришинин жашыруун жылуулугу (л муз ) = 80 кал г -1
Суунун салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу (c суу ) = 1 кал г -1 o C -1
Изделген нерсе: Муздун массасы (М)
Чечим:
Суудан бөлүнүп чыккан жылуулук (Q2 ) = муз сиңирген жылуулук ( Q1 )
м суу c суу (ΔT) = м муз L муз + м муз c суу (ΔT)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80М + 5М
5100 = 85M
М = 5100/85
М = 60 грамм
4. 30 ° C температурадагы 128 грамм сууга салынган 100 ° C температурадагы жез . Суунун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу 1 кал.г -100 °C , ал эми жездин салыштырма жылуулук сыйымдуулугу 0.1 кал.г -100 °C . Эгерде жылуулук тең салмактуулугунун температурасы = 36 ° C болсо, жездин массасы канча?
Белгилүү:
Жездин температурасы (T1 ) = 100 o C
Жездин салыштырма жылуулук сыйымдуулугу (c 1 ) = 0.1 кал.г -1o C -1
Суунун массасы (м² ) = 128 грамм
Суунун температурасы (T2 ) = 30 o C
Суунун салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу (c2 ) = 1 кал.г -1o C -1
Жылуулук тең салмактуулугунун температурасы (T) = 36 o C
Изделген нерсе: Жездин массасы ( м1 )
Чечим:
Q жез = Q суу
м 1 с 1 ΔT = м 2 с 2 ΔT
(м 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(м 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(м 1 )(6.4) = 768
м 1 = 768 / 6.4
м 1 = 120 грамм
5. Коргошундун салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу 1400 Дж.кг -1 ° C -1 болгон 3 кг салмактагы коргошунду 10 кг сууга салып , анын салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу 4200 Дж.кг -1 °C -1 түзөт . Жылуулук тең салмактуулугунун температурасы 20 ° C. Суунун баштапкы температурасы кандай?
Белгилүү:
Коргошундун массасы (м1 ) = 3 кг
Коргошундун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу (c 1 ) = 1400 Дж.кг -1 C -1
Коргошундун температурасы (T1 ) = 80 o C
Суунун массасы (м² ) = 10 кг
Суунун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу (c2 ) = 4200 Дж.кг -1 C -1
Жылуулук тең салмактуулугунун температурасы (T) = 20 o C
Керектүү: Суунун баштапкы температурасы ( T2 )
Чечим:
Q бөлүнүп чыгуу = Q сиңирүү
Q коргошун = Q суу
м 1 с 1 ΔT = м 2 с 2 ΔT
(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)
(4200)(60) = (42,000)(20-T)
252,000 = 840,000 – 42,000 Т
42 000 Т = 840 000 – 252 000
42 000 Т = 588 000
Т = 588 000 / 42 000
T = 14
Суунун баштапкы температурасы 14 ° C .
6. 0 ° C температурадагы 75 грамм суу 50 грамм суу менен аралаштырылган, ошондуктан аралашманын температурасы 40 ° C. 50 грамм суунун баштапкы температурасы кандай?
Белгилүү:
Суунун массасы 1 (м1 ) = 75 грамм
Суунун баштапкы температурасы 1 (T1 ) = 0 o C
Суунун массасы 2 (м2 ) = 50 грамм
Аралашманын температурасы (T) = 40 o C
Керектүү: Суунун баштапкы температурасы 2 ( T2 )
Чечим:
Муздак суу бөлүп чыгарган жылуулук (Q бөлүп чыгаруу ) = муздак суу сиңирген жылуулук (Q сиңирүү )
м 1 c (ΔT 1 ) = м 2 c (ΔT 2 )
м 1 (ΔT 1 ) = м 2 (ΔT 2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T2 – 40)
(75)(40) = (50)(T2 – 40)
3000 = 50 Т 2 – 2000
42 000 + 21 000 = 50 T 2
63 000 = 50 Т 2
Т2 = 100 о С
7. 200 граммдык металл 120 ° C чейин ысытылып, андан кийин 30 ° C температурадагы 100 граммдык сууга салынат. Аралашманын жылуулук тең салмактуулугундагы температурасы 60 ° C. Эгерде суунун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу 4200 Дж.кг -1° C -1 болсо , металлдын салыштырма жылуулук сыйымдуулугу канча?
Чечим:
Масса бирдиктерин граммдан килограммга айландыруу (Эл аралык бирдиктер)
Белгилүү:
Металлдын массасы (м1 ) = 200 грамм = 0.2 кг
Металлдын температурасы (T1 ) = 120 o C
Суунун массасы (м² ) = 100 грамм = 0.1 кг
Суунун температурасы (T2 ) = 30 o C
Аралашманын температурасы (T) = 60 o C
Суунун салыштырма жылуулук сыйымдуулугу (c2 ) = 4200 Дж.кг -1 o C -1
Изделген нерсе: Металлдын салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу (c 1 )
Чечим:
Q бөлүнүп чыгуу = Q сиңирүү
m 1 c 1 (ΔT 1 ) = m 2 c 2 (ΔT 2 )
(0.2)(c 1 )(120 – 60) = (0.1)(4200)(60 – 30)
(0.2)(c 1 )(60) = (0.1)(4200)(30)
12 с 1 = 12600
с 1 = 12600 / 12
с 1 = 1050
1. Суроо: Жозеф Блэк ким болгон? Жооп: Жозеф Блэк 18-кылымдагы шотландиялык дарыгер жана химик болгон, ал жашыруун жылуулукту, салыштырмалуу жылуулукту жана көмүр кычкыл газын ачкандыгы менен белгилүү.
2. Суроо: Жашыруун жылуулук деген эмне? Жооп: Жашыруун жылуулук – бул заттын температурасы өзгөрбөстөн, эрүү же кайнатуу сыяктуу фазалык алмашуу учурунда сиңирилген же бөлүнүп чыккан энергиянын көлөмү.
3. Суроо: Жашыруун жылуулук сезилүүчү жылуулуктан эмнеси менен айырмаланат? Жооп: Сезилүүчү жылуулук фазанын өзгөрүшүсүз заттын температурасынын өзгөрүшүнө алып келсе, жашыруун жылуулук температуранын өзгөрүшүсүз фазанын өзгөрүшүнө алып келет.
4. Суроо: Блэктин жашыруун жылуулук боюнча эксперименттери термодинамиканы изилдөөдө кандай мааниге ээ болгон? Жооп: Блэктин иши жылуулук энергиясын жана анын сакталышын түшүнүүнү түптөп, термодинамика менен калориметрияны андан ары өнүктүрүүгө жол ачкан.
5. Суроо: Эмне үчүн 0°C температурадагы муз менен 0°C температурадагы суунун жылуулук энергиясынын көлөмү ар кандай? Жооп: 0°C температурадагы муз 0°C температурадагы сууга айлануу үчүн эрүүнүн жашыруун жылуулугун сиңириши керек. Ошентип, 0°C температурадагы суу сиңирилген жашыруун жылуулуктун эсебинен ошол эле температурадагы музга караганда көбүрөөк жылуулук энергиясына ээ.
6. Суроо: Салыштырмалуу жылуулук деген эмне? Жооп: Салыштырмалуу жылуулук – бул заттын бирдик массасынын температурасын бир градус Цельсийге же Кельвинге көтөрүү үчүн талап кылынган жылуулук энергиясынын көлөмү.
7. Суроо: Блэктин салыштырма жылуулук боюнча жүргүзгөн иши заттардын ар кандай жылуулук сыйымдуулугун түшүнүүгө кандайча алып келди? Жооп: Блэк ар кандай заттардын бирдей массалары температуранын бирдей өзгөрүшүнө жетүү үчүн ар кандай өлчөмдөгү жылуулукту талап кылаарын ачкан. Бул байкоо заттардын салыштырма жылуулук сыйымдуулугу түшүнүгүн киргизген.
8. Суроо: Эмне үчүн аба ырайынын системаларында жашыруун жылуулук түшүнүгү абдан маанилүү? Жооп: Жашыруун жылуулук аба ырайынын системаларында маанилүү ролду ойнойт, анткени буулануу жана конденсация сыяктуу суунун фазалык өзгөрүүлөрүнө катышкан энергия бар. Бул энергиянын алмашуусу температурага, булуттардын пайда болушуна жана аба ырайынын үлгүлөрүнө таасир этет.
9. Суроо: Жозеф Блэк эксперименттеринде жылуулуктун өзгөрүшүн өлчөө үчүн кандай аппаратты колдонгон? Жооп: Блэк эксперименттеринде сиңирилген же бөлүнүп чыккан жылуулуктун көлөмүн сандык жактан аныктоо үчүн жылуулуктун өзгөрүшүн өлчөөчү жөнөкөй калориметрди колдонгон.
10. Суроо: Блэктин көмүр кычкыл газын (ал аны "туруктуу аба" деп атаган) ачышы химияга кандай салым кошту? Жооп: Блэктин көмүр кычкыл газын атмосфералык абадан айырмаланган өзүнчө газ катары аныкташы газ химиясынын өнүгүшүндө чечүүчү мааниге ээ болду жана газдар катышкан химиялык реакцияларды түшүнүүгө жол ачты.
