15 Beispiller fir Hëtzt a Verännerungen am Zoustand
Diskussioun iwwer Hëtztproblemer
1. Fir d'Temperatur vum Mierwaasser ëm 1°C ze erhéijen, sinn 3900 Joule Hëtzt néideg. Wann d'spezifesch Hëtzt vum Mierwaasser 3,9 × 10³ J /Kg°C ass, dann ass d'Mass vum Mierwaasser…
A. 100 kg
B. 10 kg
C. 1 kg
D. 0,1 kg
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Temperaturännerung ( ΔT ) = 1 ° C
Hëtzt (Q) = 3900 Joule
Spezifesch Hëtzt vum Mierwaasser (c) = 3,9 x 10³ J /Kg°C = 3900 J/Kg°C
Fro: Mass vum Mierwaasser (m)
Äntwert:
Hëtztformel:
Q = mc ΔT
Beschreiwung: Q = Hëtzt, m = Mass, c = spezifesch Hëtzt, ΔT = Temperaturännerung
m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1
Also d'Mass vum Mierwaasser (m) = 1 Kilogramm
Déi richteg Äntwert ass C.
2. Koffer mat enger Mass vun 2 kg bei enger Temperatur vun 30°C. Kritt 39.000 J Hëtzt. Wann d'spezifesch Hëtzt vum Koffer 390 J/kg °C ass, dann ass déi final Temperatur vum Koffer...
A. 80°C
B. 50°C
C. 30°C
D. 20°C
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Mass (m²) = 2 kg
Ufankstemperatur (T1 ) = 30 ° C
Hëtzt absorbéiert (Q) = 39.000 Joule
Spezifesch Hëtzt (c) vu Koffer = 390 J/kg o C
Fro: Endtemperatur vu Koffer ( T2 )
Äntwert:
Hëtztformel:
Q = mc ΔT
Beschreiwung: Q = Hëtzt, m = Mass, c = spezifesch Hëtzt, ΔT = Temperaturännerung
Q = mc² ΔT = mc² ( T² – T¹ )
39.000 = (2)( 390)(T2 – 30)
100 = (2)(1)(T2 – 30)
100 = (2)(T2 – 30)
50 = T2 – 30
T2 = 50 + 30
T2 = 80 ° C
Déi richteg Äntwert ass A.
3. Fir d'Temperatur vu 5 kg Waasser vun 15°C op 40°C ze erhéijen, ass d'Quantitéit un Hëtzt déi néideg ass….
(spezifesch Hëtzt vum Waasser 4,2 × 10³ J /Kg° C)
A. 525.000 J
B. 420.000 J
Ongeféier 150.000 J
D. 21.000 J
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Mass (m²) = 5 kg
Ufankstemperatur (T1 ) = 15°C
Schlusstemperatur (T2 ) = 40°C
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c) = 4,2 × 10³ J /kg° C
Gefrot: Hëtzt (Q)
Äntwert:
Hëtztformel:
Q = mc ΔT
Q = (5 kg)( 4,2 × 10³ J /kg°C)(40°C – 15°C)
Q = (5)( 4,2 × 10³ J )(25)
Q = 525 x 10³ J
Q = 525.000 Joule
Déi richteg Äntwert ass A.
4. 2 kg Waasser mat enger Temperatur vun 24°C gëtt op 90°C erhëtzt. Wann d'spezifesch Hëtzt 4.200 Joule/kg°C ass, dann ass d'Hëtzt, déi d'Waasser empfänkt...
A. 336.000 Joule
B. 259.200 Joule
Ongeféier 554.400 Joule
D. 543.600 Joule
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Waassermass (m) = 2 kg
Ufankstemperatur (T1 ) = 24°C
Schlusstemperatur (T2 ) = 90°C
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c) = 4.200 Joule/kg°C
Fro: D'Hëtzt (Q), déi Waasser empfänkt, ass….
Äntwert:
Kalorien:
Q = m c ΔT
Q = (2 kg)( 4.200 Joule/kg°C)(90°C – 24°C)
Q = (2 kg)( 4.200 Joule/kg°C)(66°C)
Q = (132)( 4.200 Joule)
Q = 554.400 Joule
Déi richteg Äntwert ass C.
5. Waasser mat enger Mass vu 5 Gramm gëtt vun 10°C op 40°C erhëtzt. Wann d'spezifesch Hëtzt vum Waasser 1 kcal/gr°C ass, ass d'Quantitéit un Hëtzt, déi néideg ass fir d'Waassertemperatur ze erhéijen...
A. 100 Kalorien
B. 150 Kalorien
Ongeféier 200 Kalorien
D. 400 Kalorien
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Mass (m²) = 5 Gramm
Ufankstemperatur (T1 ) = 10 ° C
Schlusstemperatur (T2 ) = 40 ° C
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c) = 1 kcal/gr°C
Fro: D'Hëtzt, déi néideg ass, fir d'Temperatur vum Waasser ze erhéijen
Äntwert:
Hëtztformel:
Q = mc ΔT
Q = (5 Gramm)( 1 kcal/gr°C)(40 ° C – 10 ° C)
Q = (5)( 1 kcal)(30)
Q = 150 Kalorien
Déi richteg Äntwert ass B.
6. De beschte Wärmeleiter ass...
A. Aluminium
B. Quecksëlwer
C. Eisen
D. Glas
Diskussioun
Ob e Material Hëtzt gutt leet oder net, hänkt vun der Materialart of. Déi physikalesch Gréisst, déi d'Fäegkeet vun engem Material fir Hëtzt ze leeden ugeet, gëtt thermesch Konduktivitéit genannt. Wat méi héich d'thermesch Konduktivitéit ass, wat besser d'Fäegkeet vum Material fir Hëtzt ze leeden ass.
Hei sinn d'Wärmeleitfäegkeetswäerter vu verschiddene Materialien:
Aluminium = 200 J/ms C o
Eisen = 40 J/ms C o
Quecksëlwer = 8,30 J/ms² C₂
Glas = 0,84 J/ms C o
Baséierend op den uewe genannten Donnéeën ass dee gréisste Wärmeleitfäegkeetswäert Aluminium.
Déi richteg Äntwert ass A.
7. 0,2 kg Waasser bei enger Temperatur vun 25 ° C gëtt mat enger Hëtzt vun 42.000 Joule erhëtzt. Wann d'spezifesch Hëtzt vum Waasser = 4200 J/kg ° C ass, dann ass déi endgülteg Temperatur vum Waasser…..
A. 100 ° C
B. 80 ° C
C. 75 ° C
D. 50 ° C
Diskussioun
All Eenheeten ginn an internationalen Eenheeten ausgedréckt, ausser fir Temperatureenheeten, déi nach ëmmer Celsius benotzen, well Hëtzt d'Eenheet J/kg o C benotzt.
Et ass bekannt, datt:
Waassermass (m) = 0,2 kg
Hëtzt (Q) = 42.000 Joule
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c) = 4200 J/kg o C
Ufankstemperatur (T1 ) = 25 ° C
Fro: Endtemperatur ( T2 )
Äntwert:
Hëtztformel:
Q = mc² ΔT = mc² ( T² – T¹ )
Formelbeschreiwung:
Q = Hëtzt, m = Mass, c = spezifesch Hëtzt, ΔT = Temperaturännerung, T1 = Ufankstemperatur, T2 = Endtemperatur
Déi final Temperatur vum Waasser ass:
Q = mc( T2 – T1 )
42.000 = (0,2)(4200)(T2 – 25)
42.000 = 840 (T2 – 25)
42.000 = 840 T² – 21.000
42.000 + 21.000 = 840 T²
63.000 = 840 T²
T2 = 63.000 / 840
T2 = 75 ° C
Déi richteg Äntwert ass C.
Ännerungen an der Temperatur an Ännerungen an der Form
8. Baséierend op dem Grafik ass d'Quantitéit un Hëtzt, déi 5 kg Waasser am Prozess vu C op D brauch (spezifesch Hëtzt vum Waasser = 4.200 J/kg o C) ...
A. 210.000 J
B. 420.000 J
Ongeféier 21.000.000 J
D. 42.000.000 J
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Waassermass (m) = 5 kg
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c) = 4200 J/kg o C
Ufankstemperatur (T1 ) = 0 ° C
Schlusstemperatur (T2 ) = 10 ° C
Temperaturännerung ( ΔT) = 10 ° C – 0 ° C = 10 ° C
Fro: Hëtztabsorptioun (Q)
Äntwert:
Hëtztformel:
Q = mc² ΔT = (5 kg)(4200 J/kg oC )( 10 oC ) = (5)(4200 J)( 10 ) = (50)(4200 J) = 210.000 Joule
Déi richteg Äntwert ass A.
9. Kuckt Iech de Grafik op der Säit un! D'Quantitéit un Hëtzt, déi néideg ass fir 200 Gramm Äis am Prozess A op C ze verwandelen, wann d'spezifesch Hëtzt vum Äis 2100 J/kg o C an d'Schmelzwärm vum Äis 336.000 J/kg ass, ass…..
A. 4.200 Joule
B. 67.200 Joule
Ongeféier 71.400 Joule
D. 75.600 Joule
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
All Eenheeten mussen am Internationale System vun Eenheeten ausgedréckt ginn.
Mass vum Äis (m) = 200 Gramm = 200/1000 Kilogramm = 0,2 Kilogramm
Spezifesch Hëtzt (c) = 2100 J/kg o C
Hëtzt vum schmëlzende Äis (L F ) = 336.000 J/kg
Fro: Wéi vill Hëtzt ass am Prozess vun A op C gebraucht?
Äntwert:
Am Prozess A bis B gëtt Hëtzt vum Äis absorbéiert, fir seng Temperatur vun -10 ° C op 0 ° C ze erhéijen.
D'Quantitéit un Hëtzt, déi am Prozess A bis B absorbéiert gëtt, gëtt mat der Hëtztformel berechent:
Q = mc ΔT
Beschreiwung vun der Formel: Q = absorbéiert Hëtzt, m = Mass vum Äis, c = spezifesch Hëtzt vum Äis, ΔT = Temperaturännerung
Also ass d'Quantitéit vun der absorbéierter Hëtzt:
Q1 = mcΔT = (0,2)( 2100)(0-(-10) = ( 0,2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 Joule
An de Prozesser B bis C gëtt Hëtzt absorbéiert fir all d'Äis zu Waasser ze schmëlzen. An dësem Prozess geschitt nëmmen eng Ännerung vum Zoustand, awer keng Ännerung vun der Temperatur. D'Temperatur vum Äis a Waasser bleift bei 0 ° C.
D'Quantitéit un Hëtzt, déi am Prozess B bis C absorbéiert gëtt, gëtt mat der Hëtztformel berechent:
Q² = m L F = (0,2 kg)( 336.000 J / kg) = 67200 Joule
D'Quantitéit un Hëtzt, déi am Prozess A bis C absorbéiert gëtt:
Q = Q1 + Q2 = 4200 Joule + 67200 Joule = 71400 Joule
Déi richteg Äntwert ass C.
10. Kuckt Iech déi folgend Grafik vun den experimentellen Resultater un!
Wann 2 kg Waasser erhëtzt ginn, an d'Hëtzt vum Waasserdamp = 2,27 x 10⁶ J /kg ass, d'spezifesch Hëtzt vum Waasser = 4.200 J/kg oC ass an den Loftdrock 1 Atmosphär ass, dann ass d'Quantitéit un Hëtzt, déi fir de Prozess vu B op C gebraucht gëtt, ...
A. 3.360 Kilojoule
B. 4.540 Kilojoule
C. 4.876 Kilojoule
D. 5.212 Kilojoule
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Waassermass (m) = 2 kg
D'Hëtzt vum Waasserdamp (L₂V ) = 2,27 x 10⁶ J /kg
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c) = 4.200 J/kg o C
Fro: D'Quantitéit un Hëtzt, déi fir de Prozess vu B op C absorbéiert gëtt.
Äntwert:
Am Prozess A bis B gëtt d'Hëtzt, déi vum Waasser absorbéiert gëtt, benotzt fir d'Temperatur vum Waasser vu 60 ° C op 100 ° C ze erhéijen. Bei engem Loftdrock vun 1 Atmosphär ass d'Kachtemperatur vum Waasser 100 ° C a nodeems et eng Temperatur vun 100 ° C erreecht huet, erlieft d'Waasser keng weider Temperaturännerungen, mä e Wiessel vu Flëssegkeet zu Gas.
An de Prozesser B bis C gëtt déi absorbéiert Hëtzt benotzt fir all Waasser a Gas ze verdampfen. D'Quantitéit vun der absorbéierter Hëtzt gëtt mat der Formel berechent:
Q = m L V = (2 kg)(2,27 x 10⁶ J /kg) = 4,54 x 10⁶ Joule = 4540 x 10⁶ Joule = 4540 KiloJoule
Déi richteg Äntwert ass B.
11.
Passt op déi folgend Grafik op
Äis mat enger Mass vu 50 Gramm gëtt vun -5 erhëtztoC zu Waasser bei enger Temperatur vu 60oC Waasser. Wann d'Schmelzwärm vun Äis = 80 kcal/gramm ass, dann ass d'spezifesch Wärm vun Äis = 0,5 kcal/gramm oC, spezifesch Hëtzt vum Waasser = 1 kcal/Gramm oC, dann ass d'Quantitéit un Hëtzt, déi während dem Prozess vu C op D gebraucht gëtt….
A. 125 Kalorien
B. 3.000 Kalorien
Ongeféier 4.000 Kalorien
D. 7.125 Kalorien
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Mass vum Äis (m es) = 50 Gramm
Äistemperatur (T es) = -5 oC
Spezifesch Hëtzt vum Äis (c es) = 0,5 kcal/gramm oC
Hëtzt vum schmëlzende Äis (L Äis) = 80 kcal/Gramm
Waassertemperatur (T Waasser) = 60 oC
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c Waasser) = 1 kcal/Gramm oC
Fro: D'Quantitéit un Hëtzt am Prozess C bis D
Äntwert:
Am Prozess A bis B ännert sech d'Temperatur vum Äis vun -5 oC gëtt 0 oC
Am Prozess B bis C gëtt all d'Äis a Waasser (de Feststoff gëtt a Flëssegkeet). An dësem Prozess ännert sech d'Temperatur net.
Am Prozess C op D ännert sech d'Waassertemperatur vun 0 oC gëtt 60 oC
Hëtzt néideg am Prozess A bis B:
Q = mc ΔT
Q = (mes)(ces)(0 – Tes)
Q = (50)(0,5)(0-(-5)) = (50)(0,5)(5) = 125 Kalorien
Hëtzt néideg am Prozess B bis C:
Q = m⁻¹⁵L
Q = mes Les
Q = (50)(80) = 4000 Kalorien
Hëtzt néideg am Prozess C bis D:
Q = mc ΔT
Q = (mLoft)(cLoft)(TLoft - 0)
Q = (50)(1)(60-0) = (50)(1)(60) = 3000 Kalorien
Hëtzt néideg am Prozess A bis D:
Q = 125 + 4000 + 3000
Q = 7125 Kalorien
Den Auteur berechent d'Quantitéit un Hëtzt, déi fir all Prozess gebraucht gëtt, fir Iech ze hëllefen ze verstoen, wéi Dir dës Zort vu Problem léise kënnt. D'Fro ass d'Hëtz, déi fir de Prozess C bis D gebraucht gëtt.
Déi richteg Äntwert ass B.
12.
Baséierend op der Grafik nieft der Zuel vun Hëtzt 3 kg Äis gi beim Prozess vun ABC gebraucht… (spezifesch Hëtzt es = 2.100 J/kgoC, Hëtzt vun der Schmelz es = 336.000 J/kg)
A. 630 kJ
B. 819 kJ
C. 1071 kJ
D. 3276 kJ
Diskussioun
D'Grafik uewen illustréiert de Prozess vun der Ännerung vum Zoustand vun Äis a Waasser.
Am AB-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir d'Temperatur vum Äis vun -10 ze erhéijen.oC bis 0oC.
Q = mc (DeltaT)
Q = (3)(2100)(0-(-10)) = (3)(2100)(10) = 63.000 Joule = 63 kJ (kj = KiloJoule)
Am BC-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir all d'Äis zu Waasser ze schmëlzen. An dësem Prozess ännert sech d'Temperatur vum Äis net.
Q = m⁻¹⁵LF
Q = (3)(336.000) = 1.008.000 Joule
D'Quantitéit un Hëtzt, déi fir Äis am ABC-Prozess gebraucht gëtt, ass:
63 kJ + 1.008 kJ = 1071 kJ
Déi richteg Äntwert ass C.
13.
Passt op den Erhëtzungsdiagramm vu 500 Gramm Äis bei enger Temperatur vun -10 op.oC drënner! Wann d'spezifesch Hëtzt vum Äis 2100 J/kg assoC, spezifesch Hëtzt vum Waasser 4.200 J/kgoC, an d'Schmelzwärm vun Äis ass 336.000 J/kg. Wéi vill Hëtzt gëtt fir de Prozess vum BCD gebraucht?
A. 31.500 J
B. 63.000 J
Ongeféier 168.000 J
D. 231.000 J
Diskussioun
D'Mass vun Äis gëtt a Gramm ausgedréckt, dofir soll se a Kilogramm (international Eenheeten) ëmgewandelt ginn. 500 Gramm = 0,5 kg.
Am BC-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir all d'Äis zu Waasser ze schmëlzen.
Q = m⁻¹⁵LF
Q = (0,5)(336.000) = 168.000 Joule
Am CD-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir d'Temperatur vum Waasser vun 0 ze erhéijen.oC bis 30oC
Q = mc (DeltaT)
Q = (0,5)(4200)(30-0) = (0,5)(4200)(30) = 63.000 Joule
D'Quantitéit un Hëtzt, déi fir Äis am BCD-Prozess gebraucht gëtt:
168.000 Joule + 63.000 Joule = 231.000 Joule
Déi richteg Äntwert ass D.
14.
Kuckt Iech den Heizdiagramm fir 1 kg Äis hei ënnendrënner un! Wann d'spezifesch Hëtzt vum Äis 2.100 J/kg assoC, d'Schmelzwärm vun Äis ass 336.000 J/kg an d'spezifesch Wärm vum Waasser ass 4.200 J/kgoC, dann ass d'Hëtzt, déi am PQR-Prozess gebraucht gëtt…
A. 10.500 J
B. 21.000 J
Ongeféier 336.000 J
D. 346.500 J
Diskussioun
Am PQ-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir d'Temperatur vum Äis vun -5 ze erhéijen.oC bis 0oC
Q = mc (DeltaT)
Q = (1)(2100)(0-(-5)) = (1)(2100)(5) = 10.500 Joule
Am QR-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir all d'Äis zu Waasser ze schmëlzen.
Q = m⁻¹⁵LF
Q = (1)(336.000) = 336.000 Joule
D'Quantitéit un Hëtzt, déi fir Äis am PQR-Prozess gebraucht gëtt, ass:
10.500 Joule + 336.000 Joule = 346.500 Joule
Déi richteg Äntwert ass D.
15. Kuckt Iech den Heizdiagramm fir 1 kg Äis hei ënnendrënner un!
Wann d'spezifesch Hëtzt vun Äis 2.100 J/kg oC ass , d'Schmelzwärmt vun Äis 336.000 J/kg an d'spezifesch Hëtzt vum Waasser 4.200 J/kg oC ass , dann ass d'Hëtzt, déi am PQR-Prozess gebraucht gëtt...
A. 10.500 J
B. 21.000 J
Ongeféier 336.000 J
D. 346.500 J
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Mass vum Äis = 1 kg
Hëtzt vum schmëlzende Äis (L F ) = 336.000 J/kg
Spezifesch Hëtzt vum Äis (c es) = 2.100 J/kg o C
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c Waasser) = 4.200 J/kg o C
Fro: Hëtzt déi am PQR-Prozess gebraucht gëtt
Äntwert:
Am P-zu-Q-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir d'Temperatur vum Äis vun -5 ° C op 0 ° C ze erhéijen. D'Hëtzt gëtt mat der Formel berechent: Q = mc ΔT, wou Q = Hëtzt, m = Mass vum Äis, c = spezifesch Hëtzt vum Äis, ΔT = Temperaturännerung vun -5 ° C op 0 ° C.
Hëtzt néideg am Prozess P bis Q:
Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 Joule
Am Q-zu-R-Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir all d'Äis zu Waasser ze schmëlzen. An dësem Prozess ännert sech d'Temperatur net. D'Hëtzt gëtt mat der Formel berechent: Q = m L F , wou Q = Hëtzt, m = Mass vum Äis, L F = Schmelzwärme vum Äis.
Hëtzt néideg am Prozess Q bis R:
Q = m L F = (1)(336.000) = 336.000 Joule
Gesamtkalorien:
10500 + 336.000 = 346.500 Joule
Déi richteg Äntwert ass D.
Quell vun der Fro:
Froen zum nationale Wëssenschaftsexamen fir de Lycée/Islamesche Lycée
