Hëtztformel Zoustandsännerung Hëtztiwwerdroung

Beispillfroen a Formelen fir Hëtztännerungen am Zoustand, Hëtztiwwerdroung, Black säi Prinzip

Schmelzwärme

1. D'Fusiounswärm vum Waasser ass 80 kcal/gramm. Dat heescht….

A. Et brauch 80 Kalorien fir d'Temperatur vun 1 Gramm Waasser ëm 1 Grad ze erhéijen
B. Et brauch 80 Kalorien fir 1 Gramm Waasser komplett an Damp ëmzewandelen.
C. Et brauch 80 Kalorien fir d'Temperatur vun 1 Gramm Waasser ze halen.
D. Et brauch 80 Kalorien fir 1 Gramm Äis komplett a Waasser ze verwandelen.

Diskussioun
Déi richteg Äntwert ass D.

Ännerung vun der Form

2.
Kuckt Iech de Grafik vun de Resultater vum folgenden Experiment un!

2 kg Waasser bei enger Temperatur vu 60 ^° C ginn verdampft. Wann d'Hëtzt vum Waasserdamp 2,27 x 10⁶ J/kg ass ^, d'spezifesch Hëtzt vum Waasser 4200 J/(kg ^oC ) an den Loftdrock 76 cmHg ass, dann ass d'Hëtzt, déi fir de BC-Prozess gebraucht gëtt….

A. 336 Kilojoule
B. 4540 Kilojoule
C. 4876 Kilojoule
D. 5212 Kilojoule

Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Waassermass (m) = 2 kg
Waassertemperatur (T) = 60^oC
Hëtzt vum Waasserdamp (L_V) = 2,27 x 10⁶ J / kg
Spezifesch Hëtzt vum Waasser (c) = 4200 J/(kg) ^oC)
Loftdrock (P) = 76 cmHg
Fro: Hëtzt déi fir de BC-Prozess gebraucht gëtt
Äntwert:
Prozess AB = Waasser gëtt vun enger Temperatur vun 60 erhëtzt^oC bis 100^oC. An dësem Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir d'Temperatur vum Waasser ze erhéijen. D'Hëtzt gëtt mat der Formel berechent: Q = mc ΔT
Prozess BC = Waasser gëtt verdampft. An dësem Prozess gëtt Hëtzt net benotzt fir d'Temperatur ze erhéijen, mä fir d'Waasser ze verdampfen. D'Hëtzt gëtt mat der Formel berechent: Q = m⁻⁻⁹ L_V
Prozess C- = Damp gëtt erhëtzt. An dësem Prozess gëtt Hëtzt benotzt fir d'Temperatur vum Damp ze erhéijen. D'Hëtzt gëtt mat der Formel berechent: Q = mc ΔT.
Wann d'Waassertemperatur sech also ännert, dann ass d'Hëtztformel Q = mc₃ΔT, wann d'Form vum Waasser sech ännert, dann ass d'Hëtztformel Q = m⁻⁹⁵L_V.

Hëtzt néideg fir de BC-Prozess:
Q = m⁻¹⁵L_V
Q = (2 kg)(2,27 x 10⁶ J/kg)
Q = 4,54 x 10⁶ Joule
Q = 4.540.000 Joule
Q = 4.540 Kilojoule
Déi richteg Äntwert ass B.

3. Folgend sinn Gruppe vu Verännerungen vum Zoustand, déi Hëtzt fräisetzen:
A. Afréieren, Kondenséieren, Subliméieren
B. Schmelzen, Verdampfen, Kristalliséieren
C. Schmelzen, Verdampfen, Kondenséieren
D. Afréieren, Verdampfen, Subliméieren
Diskussioun
Am Allgemengen gëtt et zwou Zorte vun Zoustandsännerungen, nämlech Zoustandsännerungen, déi Hëtzt absorbéieren, an Zoustandsännerungen, déi Hëtzt fräisetzen/verëffentlechen.
Bei engem Zoustandswiessel, deen Hëtzt absorbéiert, absorbéiert en Objet Hëtzt bis d'Hëtzt am Objet eropgeet, dann ännert sech den Zoustand vum Objet. Bei engem Zoustandswiessel, deen Hëtzt fräisetzt, fräisetzt en Objet Hëtzt bis d'Hëtzt am Objet erofgeet, dann ännert sech den Zoustand vum Objet.
Wann en Objet Hëtzt absorbéiert, ännert sech den Zoustand vum Objet vu fest op flësseg op gasfërmeg.
Wann en Objet Hëtzt ofgëtt, ännert sech den Zoustand vum Objet vu gasfërmeg op flësseg op fest.

Passt op d'Äntwert op déi uewe genannte Fro op.
Afréieren = den Zoustand vun engem Objet ännert sech vu flësseg op fest (Hëtzt fräigesat)
Kondensatioun = den Zoustand vun engem Objet ännert sech vu Gas zu Flëssegkeet (Hëtzt fräigesat)
Sublimatioun = den Zoustand vun engem Objet ännert sech vu Gasform op Feststoff (Hëtzt fräigesat)
Schmelzen = den Zoustand vun engem Objet ännert sech vu fest op flësseg (absorbéiert Hëtzt)
Verdampfung = den Zoustand vun engem Objet ännert sech vu flësseg op gasfërmeg (absorbéiert Hëtzt)
Kristallisatioun = den Zoustand vun engem Objet ännert sech vu fest op gasfërmeg (absorbéiert Hëtzt)
Déi richteg Äntwert ass A.

Hëtztiwwerdroung

4. Eng Glasfënster huet eng Déckt vun 8 mm an eng Fläch vun 1 m²²Wann d'Lofttemperatur dobaussen 30 ass^oC an an 20^oC an d'Wärmeleitfäegkeet vu Glas ass 0,8 W/m²^oC, dann ass d'Quantitéit un Energie, déi an 1 Stonn duerch d'Glas geet ... Megajoule
A. 360
B. 36
C. 6
D. 3,6
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Glasdicke (l) = 8 mm = 8 / 1000 = 0,008 m
Glasfläch (A) = 1 m²²
Temperaturdifferenz (ΔT) = 30^oC-20^oC = 10^oC
Wärmeleitfäegkeet vum Glas (k) = 0,8 W/m²^oC
Zäitintervall (t) = 1 Stonn = 60 (60 Sekonnen) = 3600 Sekonnen
Fro: D'Quantitéit un Energie, déi an 1 Stonn duerch d'Glas geet
Äntwert:
D'Formel fir d'Wärmeiwwerdroungsquote duerch Konduktioun:

D'Quantitéit un Energie, déi an 1 Stonn duerch d'Glas fléisst:

Déi richteg Äntwert ass D.

5. Eng Metallstang ass 1 m laang. Een Enn gëtt op enger konstanter Temperatur vun 150 Grad erhëtzt.^oC, während dat anert Enn bei Raumtemperatur gehale gëtt, nämlech 30^oC. D'Temperatur vum Deel vun der Staang, deen 30 cm vum erhëtzten Enn ewech ass, ass….
A. 36^oC
B. 84^oC
C. 114^oC
D. 125^oC
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Längt vun der Metallstang (l) = 1 Meter
Temperaturdifferenz (ΔT) = 150^oC-30^oC = 120^oC
Fro: D'Temperatur vum Deel vun der Staang, deen 30 cm vum erhëtzten Enn ewech ass
Äntwert:
Berechent d'Geschwindegkeet vun der Hëtztiwwerdroung duerch Konduktioun:

Berechent d'Temperatur vum Deel vun der Staang, deen 30 cm vum erhëtzten Enn ewech ass:
Längt vun der Metallstang (l) = 30 cm = 0,3 Meter
Temperaturdifferenz (ΔT) = 150–T

Déi richteg Äntwert ass C.

Quell vun der Fro:

Froen zur Physik vum SBMPTN