ເຂົ້າໃຈຫຼັກການສີດຳ
ຖ້າພວກເຮົາປະສົມນ້ຳຮ້ອນ ແລະ ນ້ຳເຢັນໃສ່ພາຊະນະທີ່ເປີດ (ຕົວຢ່າງ, ຖັງ), ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກຖ່າຍໂອນຈາກນ້ຳຮ້ອນໄປຫານ້ຳເຢັນ. ເນື່ອງຈາກພາຊະນະເປີດ, ຄວາມຮ້ອນ ບາງສ່ວນ ຈະຖືກຖ່າຍໂອນໄປສູ່ອາກາດ. ພາຊະນະກໍ່ຈະກາຍເປັນອຸ່ນຂຶ້ນ. ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກນ້ຳຮ້ອນບໍ່ພຽງແຕ່ຖືກດູດຊຶມໂດຍນ້ຳເຢັນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຖືກດູດຊຶມໂດຍອາກາດ ແລະ ພາຊະນະອີກດ້ວຍ. ໃນກໍລະນີນີ້, ຖັງແມ່ນລະບົບທີ່ບໍ່ໄດ້ແຍກອອກຈາກກັນ.
ເມື່ອເຮົາປະສົມນ້ຳຮ້ອນ ແລະ ນ້ຳເຢັນໃສ່ໃນກະຕຸກປິດ, ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກຖ່າຍໂອນ ຈາກນ້ຳຮ້ອນໄປຫານ້ຳເຢັນ. ກະຕຸກເປັນ ລະບົບທີ່ແຍກອອກຈາກກັນ , ສະນັ້ນຄວາມຮ້ອນຈຶ່ງບໍ່ມີການຖ່າຍໂອນໄປສູ່ອາກາດ ຫຼື ກະຕຸກ. ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກນ້ຳຮ້ອນຈະຖືກດູດຊຶມໂດຍນ້ຳເຢັນຈົນກວ່າສ່ວນປະສົມຈະຮອດ ສົມດຸນທາງຄວາມຮ້ອນ.
ຫຼັກການຂອງດຳ ກ່າວວ່າໃນລະບົບປິດທີ່ໂດດດ່ຽວ, ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ = ຄວາມຮ້ອນທີ່ດູດຊຶມໂດຍວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳ.
ສູດພື້ນຖານຂອງ Black
Qປິດ = ຖາມserap
ລາຍລະອຽດ: Qປິດ = ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, Qserap = ຄວາມຮ້ອນຖືກດູດຊຶມໂດຍວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມຫຼັກການຂອງ Black
1. ເຫຼັກຮ້ອນທີ່ມີນ້ຳໜັກ 1 ກິໂລກຣາມ ແລະ ມີອຸນຫະພູມ 100 ອົງສາ oC ຖືກໃສ່ລົງໃນພາຊະນະທີ່ມີນ້ຳໜັກ 2 ກິໂລກຣາມ ແລະ ມີອຸນຫະພູມ 20 oຄ. ອຸນຫະພູມສຸດທ້າຍຂອງສ່ວນປະສົມແມ່ນເທົ່າໃດ? ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງທາດເຫຼັກ = 450 J/kg Co, ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳ = 4200 J/kg Co.
ການສົນທະນາ:
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ :
ທາດເຫຼັກ m = 1 ກິໂລກຣາມ, Tເບຊີ = 100 oC, m ນ້ຳ = 2 ກິໂລກຣາມ, Tອາກາດ = 20 oC, c ທາດເຫຼັກ = 450 J/kg Co, c ນ້ຳ = 4200 J/kg Co.
ຖາມແລ້ວ :
ປະສົມ T?
ຈາວາບ :
ທາດເຫຼັກມີອຸນຫະພູມສູງກວ່ານໍ້າ ດັ່ງນັ້ນທາດເຫຼັກຈຶ່ງປ່ອຍຄວາມຮ້ອນອອກມາ, ນໍ້າຈຶ່ງດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນ.
(ມ)(ຄ)(ເດລຕາ T) = (ມ)(ຄ)(ເດລຕາ T)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400 T – 168000
45000 + 168000 = 8400 T + 450 T
213000 = 8850 ໂຕນ
ທ = 213000 : 8850
T = 24 oC
ຊູຮູ ອຸນຫະພູມສຸດທ້າຍຂອງສ່ວນປະສົມຂອງເຫຼັກຮ້ອນ ແລະ ນ້ຳເຢັນ ເມື່ອທັງສອງຢູ່ໃນສົມດຸນທາງຄວາມຮ້ອນແມ່ນ 24 oC.
2. ຄຳຖາມການສອບເສັງລະດັບຊາດຟີຊິກສາດ SMA/MA ປີ 2015/2016 ເລກທີ 20
ນ້ຳ 75 ກຣາມ ທີ່ມີອຸນຫະພູມ 0 ° C ປະສົມກັບນ້ຳ 50 ກຣາມ ເພື່ອໃຫ້ອຸນຫະພູມຂອງສ່ວນປະສົມແມ່ນ 40 ° C, ສະນັ້ນອຸນຫະພູມເບື້ອງຕົ້ນຂອງນ້ຳ 50 ກຣາມ...
ອຸນຫະພູມ 125 ອົງ ສາເຊນຊຽດ
ຂ. 120 ອົງ ສາເຊນຊຽດ
ອຸນຫະພູມ 110 ອົງ ສາເຊ
ອຸນຫະພູມ 100 ອົງ ສາເຊນຊຽດ
ອຸນຫະພູມ 80 ອົງ ສາເຊນຊຽດ
ສົນທະນາ
ເປັນທີ່ຮູ້ກັນວ່າ:
ມວນສານຂອງນ້ຳ 1 (ມ 1 ) = 75 ກຣາມ
ອຸນຫະ ພູມ ເບື້ອງຕົ້ນຂອງນ້ຳ 1 (T1 ) = 0 oC
ມວນສານຂອງນ້ຳ 2 (ມ 2 ) = 50 ກຣາມ
ອຸນຫະພູມສຸດທ້າຍຂອງສ່ວນປະສົມ (T) = 40 o C
ຫົວໜ່ວຍຂອງມວນສານແມ່ນຄືກັນ ສະນັ້ນບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງມີການແປງ.
ຕ້ອງການ: ອຸນຫະພູມເບື້ອງຕົ້ນຂອງນ້ຳ 2 (T 2 )
ຕອບ:
ຫຼັກການຂອງດຳ ກ່າວວ່າໃນລະບົບປິດທີ່ໂດດດ່ຽວ, ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງຈະເທົ່າກັບຄວາມຮ້ອນທີ່ດູດຊຶມໂດຍວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳ.
Q ຖືກປ່ອຍອອກມາ = Q ຖືກດູດຊຶມ
ມ 1 ຄ ( Δ T 1 ) = ມ 2 ຄ ( Δ T 2 )
ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳແມ່ນເທົ່າກັນ ສະນັ້ນ c ຈຶ່ງຖືກຕັດອອກຈາກສົມຜົນ.
ມ 1 ( Δ T 1 ) = ມ 2 ( Δ T 2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T 2 – 40)
(75)(40) = (50)(T 2 – 40)
3000 = 50 T 2 – 2000
3000 + 2000 = 50 T 2
5000 = 50 T 2
ທ 2 = 100
ຄຳຕອບທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນ ງ.
3. ຄຳຖາມການສອບເສັງລະດັບຊາດຟີຊິກສາດ SMA/MA ປີ 2015/2016 ເລກທີ 20
ໂລຫະນ້ຳໜັກ 200 ກຣາມຖືກໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 120 oC ແລ້ວເອົາລົງໃນນ້ຳ 100 ກຣາມທີ່ອຸນຫະພູມ 30 oC . ຫຼັງຈາກສົມດຸນແລ້ວ, ອຸນຫະພູມຂອງສ່ວນປະສົມຈະກາຍເປັນ 60 oC . ຖ້າຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳແມ່ນ 4200 J.kg -1 oC -1 , ຫຼັງຈາກນັ້ນຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງໂລຫະແມ່ນ...
ກ. 10,5 J.kg -1o C -1
ຂ. 105 J.kg -1o C -1
ຄ. 150 J.kg -1o C -1
D. 1050 J.kg -1o C -1
ອີ. 1500 J.kg -1o C -1
ສົນທະນາ
ການແປງຫົວໜ່ວຍມວນສານຈາກກຣາມເປັນກິໂລກຣາມ (ລະບົບຫົວໜ່ວຍສາກົນ)
ເປັນທີ່ຮູ້ກັນວ່າ:
ມວນສານໂລຫະ (ມ 1 ) = 200 ກຣາມ = 0,2 ກິໂລກຣາມ
ອຸນ ຫະພູມໂລຫະ (T1 ) = 120 oC
ມວນສານຂອງນ້ຳ (ມ 2 ) = 100 ກຣາມ = 0,1 ກິໂລກຣາມ
ອຸນຫະ ພູມ ນ້ຳ (T2 ) = 30 oC
ອຸນຫະພູມສຸດທ້າຍຂອງສ່ວນປະສົມ (T) = 60 o C
ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳ (c2 ) = 4200 J.kg -1 o C -1
ຖາມ: ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງໂລຫະ (c 1 )
ຕອບ:
Q ຖືກປ່ອຍອອກມາ = Q ຖືກດູດຊຶມ
m1 c1 (ΔT1) = ມ2 c2 (ΔT2)
(0,2)(c 1 )(120 – 60) = (0,1)(4200)(60 – 30)
(0,2)(c 1 )(60) = (0,1)(4200)(30)
12 ຄ 1 = 12600
ຄ 1 = 12600 / 12
ຄ 1 = 1050
ຄຳຕອບທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນ ງ.
4. ຄຳຖາມການສອບເສັງລະດັບຊາດ SMA/MA ປີ 2018
ນ້ຳຕົ້ມ 250 ມລ (100 oC ) ຖືກຖອກລົງໃນໝໍ້ທີ່ມີນ້ຳ 400 ມລ ທີ່ອຸນຫະພູມ 35 oC . ຫຼັງຈາກເກີດຄວາມສົມດຸນທາງຄວາມຮ້ອນ, ອຸນຫະພູມຂອງສ່ວນປະສົມແມ່ນ... (ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳ 1,0 calories -1 . oC -1 )
ສົນທະນາ
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ອຸນຫະພູມນ້ຳຮ້ອນ = 100 o C
ປະລິມານນ້ຳຮ້ອນ = 250 ມລ = 0,25 ລິດ = 0,25 dm3 = (0,25)(1000 cm3 ) = 250 cm3
ອຸນຫະພູມນ້ຳເຢັນ = 35 o C
ປະລິມານນ້ຳເຢັນ = 400 ມລ = 0,4 ລິດ = 0,4 dm3 = (0,4)(1000 cm3 ) = 400 cm3
ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳ = 1,0 calories (ກຣາມ -1 ) . oC -1
ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງນ້ຳ = 1 ກຣາມ/ຊມ 3
ຖາມ: ອຸນຫະພູມປະສົມ
Jawab:
ຄິດໄລ່ມວນສານຂອງນ້ຳຮ້ອນ ແລະ ນ້ຳເຢັນໂດຍໃຊ້ສູດຄວາມໜາແໜ້ນ:
m = ρ V
m = ມວນສານ, ρ = ຄວາມໜາແໜ້ນ, V = ປະລິມານ
ມວນສານຂອງນ້ຳຮ້ອນ: m = ρ V = ( 1 ກຣາມ/ຊມ 3 )(250 ຊມ 3 ) = 250 ກຣາມ
ມວນສານຂອງນ້ຳເຢັນ: m = ρ V = ( 1 ກຣາມ/ຊມ 3 )(400 ຊມ 3 ) = 400 ກຣາມ
ຄິດໄລ່ອຸນຫະພູມຂອງສ່ວນປະສົມໂດຍໃຊ້ສູດຫຼັກການຂອງ Black:
ຄວາມຮ້ອນທີ່ດູດຊຶມໂດຍນ້ຳເຢັນ = ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກໂດຍນ້ຳຮ້ອນ
mc Δ T = mc Δ T
ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະແມ່ນເທົ່າກັນ ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງຖືກຕັດອອກຈາກສົມຜົນ.
ມ Δ T = ມ Δ T
(400)(T-35) = (250)(100-T)
400T – 14000 = 25000 – 250T
400T + 250T = 25000 + 14000
650T = 39000
ທ = 39000 / 650
T = 60 oC
