Quinque exempla problematum caloris
1. Stannum cum massa 2 chiliogrammatum calorem specificum 130 J.kg⁻¹ C⁻¹ habet . Quantitas caloris a stanno absorpta ad temperaturam eius a 50 ° C ad 100 ° C elevandam est…
Disputatio
Constat:
Massa (m) = 2 kg
Calor specificus stanni (c) = 130 J.kg⁻¹ C⁻¹
Mutatio temperaturae (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Quaestio: Calor (Q) a stanno absorptus
Responsum:
Formula caloris:
Q = mc² ΔT
Descriptio: Q = calor, m = massa, c = calor specificus, ΔT = mutatio temperaturae
Calor a stanno absorptus:
Q = (2 kg)(130 J· kg⁻¹ C⁻¹ ) (50 ° C)
Q = (100)(130)
Q = 13000 Joule
Q = 1,3 × 10³ Joule
2. Cuprum cum calore specifico 390 J kg -1 oC -1 mutationem temperaturae 40 oC subit. Si calor a cupro absorptus durante mutatione temperaturae 200 calories est, tum massa cupri est...
Disputatio
Constat:
Calor specificus cupri (c) = 390 J kg⁻¹ o C⁻¹
Mutatio temperaturae (ΔT ) = 40 ° C
Calor (Q) = 40 Joulia
Quaestio: Massa (m) cupri
Responsum:
Q = mc² ΔT
40 = (m)( 390 )(40 ° C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m) ( 1560 )
m = 40 / 1560
m = 0,026 kg
Massa aeris est 26 grammata.
3. Aqua massa 20 grammatum, calore specifico 1 cal g⁻¹ oC⁻¹ , initialiter temperaturam 30 ° C habet . Determina mutationem temperaturae aquae si quantitas caloris ab aqua absorpta 300 calories est!
Disputatio
Constat:
Massa (m) = 20 g
Temperatura initialis (T1 ) = 30 ° C
Calor specificus aquae (c) = 1 cal gr -1 o C -1
Calor (Q) = 300 cal
Quaesitum: Mutationes temperaturae aquae
Responsum:
Q = mc² ΔT
Q = mc² ( T² – T₁ )
300 cal = (20 g) ( 1 cal gr -1 ° C -1 ) (T² – 30 ° C)
300 2 = (20)(1)(T² – 30)
42 000 = 20 (T 2 – 30)
42 000 = 20 T² – 21 000
42 000 + 21 000 = 20 T²
900 2 = 20 T²
T² = 2 900 / 20
T² = 45 ° C
Mutationes temperaturae:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. Quantitas caloris necessaria ad temperaturam 4 kg liquidi, qui calorem specificum 500 J/kg K habet, ab 40°C demittendam. oC fit octoginta oC est…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Disputatio:
Notum est :
Massa (m) = 4 kg
Calor specificus (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Mutatio temperaturae (delta T) = 40 oC - XL oC = 20°Co
Rogatus :
Calor (Q)
Jawab :
Formula Caloris :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40 000 Joulia = 40 kJ
kJ = kiloJoule
Responsum rectum est C.
5. Res solida cum massa 2 kg calefacta est a temperatura 30oC fit octogintaoC, requirit 7 × 10 calorem5 Joule. Calor specificus obiecti est…
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
Disputatio:
Notum est :
Massa (m) = 2 kg
Calor (Q) = 7 × 105 J = 700 000 J
Mutatio temperaturae (delta T) = 100 oC - XL oC = 70°Co
Rogatus :
Calor specificus (c) ?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700 000 J / (2 kg)(70 °C)o) = 700 000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
Responsum rectum est E.
