ສູດຄວາມຮ້ອນ

ຖ້າວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມແຕກຕ່າງກັນແຕະກັນ, ຕາມທຳມະຊາດແລ້ວ ຄວາມຮ້ອນ ຍ້າຍຈາກວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງໄປຫາວັດຖຸທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳ. ການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນຈະຢຸດຫຼັງຈາກວັດຖຸທັງສອງ ຄວາມສົມດຸນທາງຄວາມຮ້ອນ.ສາມາດເວົ້າໄດ້ວ່າ ການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ ເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງ ຊູຮູ ວັດຖຸທີ່ແຕະຕ້ອງກັນ. ອີງຕາມຄຳອະທິບາຍສັ້ນໆນີ້, ສະຫຼຸບໄດ້ວ່າ ຄວາມຮ້ອນ (Q) ມີຄວາມສຳພັນກັບ ວັດຖຸ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ (delta T) ຂອງວັດຖຸ. ແຕ່ລະວັດຖຸມີມວນ (m) ແລະ ປະເພດຂອງວັດຖຸກໍ່ແຕກຕ່າງກັນໄປ.

ຫຼຸດລົງ ສູດຄວາມຮ້ອນ ເອກະສານສະບັບນີ້ໃຊ້ເຫດຜົນ. ທ່ານສາມາດພິສູດຄວາມຈິງຂອງເຫດຜົນນີ້ໂດຍອີງໃສ່ປະສົບການປະຈຳວັນຂອງທ່ານ, ຫຼື ທ່ານຍັງສາມາດດຳເນີນການທົດລອງໄດ້.

ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ kກະແສ (Q) ແລະ pການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ (delta T)

ມີພາຊະນະສອງອັນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍນ້ຳທີ່ມີມວນດຽວກັນ. ນ້ຳຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນໂດຍໃຊ້ເຕົາໄຟສອງອັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ແປວໄຟໃນເຕົາໜຶ່ງຕ່ຳກວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ແປວໄຟໃນເຕົາອື່ນສູງກວ່າ. ຖ້າທັງສອງຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນເປັນເວລາສິບນາທີ, ພາຊະນະໃດຮ້ອນກວ່າ? ຖ້າທ່ານເຄີຍເຮັດໃຫ້ນ້ຳຮ້ອນ, ທ່ານຈະເຫັນດີວ່ານ້ຳທີ່ຮ້ອນໂດຍໃຊ້ເຕົາໄຟທີ່ມີແປວໄຟສູງກວ່າແມ່ນຮ້ອນກວ່າ (ອຸນຫະພູມສຸດທ້າຍຂອງນ້ຳສູງກວ່າ ຫຼື ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມສູງກວ່າ).

ແປວໄຟສະແດງເຖິງປະລິມານຄວາມຮ້ອນ (Q). ແປວໄຟນ້ອຍມີຄວາມຮ້ອນໜ້ອຍ, ແປວໄຟໃຫຍ່ມີຄວາມຮ້ອນຫຼາຍ. ເມື່ອມີຄວາມຮ້ອນໜ້ອຍ, ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຈະໜ້ອຍ. ເມື່ອມີຄວາມຮ້ອນຫຼາຍ, ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຈະຫຼາຍ. ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍ, ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຈະຫຼາຍ. ສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ວ່າປະລິມານຄວາມຮ້ອນ (Q) ແມ່ນສັດສ່ວນກັບການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຂອງວັດຖຸ.

ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ ຄວາມຮ້ອນ (Q) ແລະ ມວນສານຂອງວັດຖຸ (ມ)

ມີພາຊະນະສອງອັນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍນ້ຳທີ່ມີມວນສານແຕກຕ່າງກັນ, ພາຊະນະໜຶ່ງເຕັມໄປດ້ວຍນ້ຳຫຼາຍກວ່າ, ພາຊະນະອີກອັນໜຶ່ງເຕັມໄປດ້ວຍນ້ຳໜ້ອຍກວ່າ. ນ້ຳຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນໂດຍໃຊ້ເຕົາສອງເຕົາທີ່ມີແປວໄຟດຽວກັນ. ຖ້າທັງສອງເຕົາຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນເປັນເວລາສິບນາທີ, ນ້ຳໃດໃນພາຊະນະທີ່ຮ້ອນກວ່າ? ຖ້າທ່ານເຄີຍເຮັດໃຫ້ນ້ຳຮ້ອນແລ້ວ ທ່ານຈະເຫັນດີວ່ານ້ຳໃນນ້ຳໜ້ອຍຈະຮ້ອນກວ່າ (ອຸນຫະພູມສຸດທ້າຍຂອງນ້ຳສູງກວ່າ ຫຼື ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມສູງກວ່າ). ເພື່ອໃຫ້ນ້ຳຫຼາຍມີການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມດຽວກັນກັບນ້ຳໜ້ອຍ, ແປວໄຟທີ່ເຮັດໃຫ້ນ້ຳຮ້ອນຫຼາຍຕ້ອງຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂຶ້ນ.

ປະລິມານນ້ຳສະແດງເຖິງມວນສານຂອງນ້ຳ (ມ). ຂະໜາດຂອງແປວໄຟສະແດງເຖິງປະລິມານຄວາມຮ້ອນ. ສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ວ່າປະລິມານຄວາມຮ້ອນ (Q) ແມ່ນສັດສ່ວນກັບການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຂອງວັດຖຸ. ນ້ຳຫຼາຍເທົ່າໃດ, ຄວາມຮ້ອນກໍ່ຍິ່ງຕ້ອງການຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມຂອງນ້ຳສູງຂຶ້ນ.

ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ ຄວາມຮ້ອນ (Q) ແລະ ຍີນ ວັດຖຸ (c)

ຖ້າທ່ານໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແກ່ແຖບເຫຼັກ ແລະ ແຖບແກ້ວທີ່ມີຂະໜາດດຽວກັນພ້ອມໆກັນໂດຍໃຊ້ແປວໄຟດຽວກັນ, ອັນໃດຈະຮ້ອນໄວຂຶ້ນ, ເຫຼັກ ຫຼື ແກ້ວ? ແນ່ນອນ, ເຫຼັກຈະຮ້ອນໄວຂຶ້ນ. ສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ວ່າຄວາມຮ້ອນທີ່ຕ້ອງການເພື່ອເພີ່ມອຸນຫະພູມຂອງວັດຖຸແມ່ນມີສັດສ່ວນກັບປະເພດຂອງວັດຖຸ.

ການປຽບທຽບທັງສາມຢ່າງຂ້າງເທິງນີ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນເປັນສົມຜົນ:

ນີ້ແມ່ນສູດ ຫຼື ສົມຜົນຄວາມຮ້ອນ.
ຂໍ້ມູນ: Q = ຄວາມຮ້ອນ (ຈູລ), m = ມວນສານຂອງວັດຖຸ (ກິໂລກຣາມ), c = ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງວັດຖຸ (J/kg C^o), delta T = ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ (C^o ຫຼື K)

1. ນ້ຳກ້ອນຫ້າກິໂລກຣາມທີ່ອຸນຫະພູມ -22^oC ຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນຈົນກວ່ານ້ຳກ້ອນທັງໝົດຈະລະລາຍໃນອຸນຫະພູມ 0^oC. ຖ້າ ຄວາມຮ້ອນແຝງ ນ້ຳກ້ອນ 333 kJ/kg ແລະ ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳກ້ອນ 2100 J/kg C^o, ຫຼັງຈາກນັ້ນຕົວເລກ ຄວາມຮ້ອນ ສິ່ງທີ່ຕ້ອງການແມ່ນ…

ກ. 1496 kJ

ຂ. 1596 kJ

ຄ. 1696 kJ

ງ. 1796 kJ

ອີ. 1896 kJ

ສົນທະນາ

ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:

ມວນສານຂອງນ້ຳກ້ອນ (ມ) = 5 ກິໂລກຣາມ

ອຸນຫະພູມເບື້ອງຕົ້ນ (T) = -22^oC

ຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງນ້ຳກ້ອນ (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg

ຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະຂອງນ້ຳກ້ອນ (c) = 2100 J/kg C^o

ຖາມວ່າ: ປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ຕ້ອງການ (Q)

Jawab:

ຂະບວນການທີ 1: ເພີ່ມອຸນຫະພູມຂອງນ້ຳກ້ອນຈາກ -22^oC ຫາ 0^oC

Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 ຈູນ

ຂະບວນການທີ 2: ລະລາຍນ້ຳກ້ອນທັງໝົດໃຫ້ເປັນນ້ຳ

Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J

ຄວາມຮ້ອນທັງໝົດ = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ

ຄຳຕອບທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນ E.

ແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງຄຳຖາມ:

ຄຳຖາມຟີຊິກສາດ SBMPTN

ອ້າງອິງ