Si res cum temperaturis diversis inter se in contactum veniunt, calor naturaliter a re cum temperatura altiore ad rem cum temperatura inferiore movetur. Translatio caloris cessat ubi duae res aequilibrium thermicum attingunt . Dici potest translationem caloris mutationem temperaturae rerum in contactu causare. Ex hac brevi explicatione, concluditur calorem (Q) ad rem et mutationem temperaturae (delta T) illius rei pertinere. Unaquaeque res massam (m) habet et genus rei etiam differt.
Formula caloris in hoc articulo derivatur ratione. Huius rationis validitatem probare potes, sive ex cotidianis tuis experientiis sive experimento quodam facto.
Relatio inter calorem (Q) et mutationem temperaturae (delta T)
Duo vasa aqua eiusdem massae plena sunt. Aqua duobus diversis ignibus calefitur. Flamma in uno ignibus minor est, dum flamma in altero ignibus maior. Si ambo decem minuta calefiunt, quod vas calidius est? Si umquam aquam calefecisti, consenties aquam calefactam in foco cum flamma maiore calidiorem esse (temperatura finalis aquae maior est aut mutatio temperaturae maior est).
Flamma quantitatem caloris (Q) repraesentat. Flamma parva parum caloris habet, flamma magna plus caloris. Cum parvus calor est, mutatio temperaturae parva est. Cum multus calor est, mutatio temperaturae magna est. Quo plus caloris, eo maior mutatio temperaturae. Concludi potest quantitatem caloris (Q) proportionalem esse mutationi temperaturae obiecti.
Relatio inter calor (Q) et massa obiecti (m)
Duo vasa aqua plena cum diversis massis sunt; unum vas plus aqua, alterum minus aqua impletur. Aqua calefacitur duobus furnis eandem flammam habentibus. Si ambo decem minuta calefiunt, quae aqua in vase calidior est? Si umquam aquam calefecisti, consenties aquam in minore aqua calidiorem esse (temperatura finalis aquae maior est aut mutatio temperaturae maior est). Ut plus aquae eandem mutationem temperaturae quam minus aquae experiatur, flamma quae plus aquae calefacit augeri debet.
Aquae copia massam aquae (m) repraesentat. Magnitudo flammae caloris copiam repraesentat. Concludi potest caloris copiam (Q) mutationi temperaturae obiecti proportionalem esse. Quo plus aquae, eo plus caloris requiritur ad temperaturam aquae elevandam.
Relatio inter calorem (Q) et genus obiecti ( c )
Si ferri et vitrei eiusdem magnitudinis vectem eadem flamma simul calefacias, uter celerius calefiet, ferrum an vitrum? Scilicet, ferrum celerius calefiet. Concludi potest calorem ad temperaturam obiecti elevandam requisitum esse generi obiecti proportionalem esse.
Tres comparationes supra in aequationem coniunguntur:
Haec est formula sive aequatio caloris.
Informatio: Q = calor (Joule), m = massa obiecti (kg), c = calor specificus obiecti (J/kg C)o), delta T = mutatio temperaturae (Co vel K)
1. Quinque chiliogrammata glaciei, temperatura -22 ° C, calefiunt donec omnis glacies liquefiat temperatura 0 ° C. Si calor latens glaciei est 333 kJ/kg et calor specificus glaciei est 2100 J/kg C₂O₂ , tum quantitas caloris requisita est...
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Disputatio
Notum est:
Massa glaciei (m) = 5 kg
Temperatura initialis (T) = -22 ° C
Calor latens glaciei (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg
Calor specificus glaciei (c) = 2100 J/kg C₂O₂
Quaestio: Quantitas caloris requisita (Q)
Responsum:
Processus 1: temperaturam glaciei ab -22 ° C ad 0 ° C augere
Q = mc² ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 Joulia
Processus 2: omnem glaciem in aquam liquefac
Q = m L = (5)(333 000) = 1 665 000 J
Calor totalis = 231 000 J + 1 665 000 J = 1 896 000 J = 1 896 000 kJ
Responsum rectum est E.
Fons quaestionis:
Quaestiones Physicae SBMPTN
