Energijos taupymas šilumos perdavimui – problemos ir sprendimai

1. 1 kg 100 ° C temperatūros vandens sumaišytas su 1 kg 10 ° C temperatūros vandens izoliuotoje sistemoje. Vandens savitoji šiluma yra 4200 J/kg ° C. Nustatykite galutinę mišinio temperatūrą !

Žinomas:

Karšto vandens masė (m1 ) = 1 kg

Karšto vandens temperatūra (T1 ) = 100 ° C

Šalto vandens masė (m² ) = 1 kg

Šalto vandens temperatūra (T2 ) = 10 ° C

Pageidaujama: galutinė temperatūra (T)

sprendimas:

Šilumos praradimas = Gauta šiluma (izoliuota sistema)

m c ΔT = m c ΔT​

m ΔT = m ΔT

m1 ( T1 – T) = m2 ( T – T2 )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2 t

T = 110/2

T = 55 m

Galutinė temperatūra yra 55 ° C.

[irp]

2. 3 kg švino luitas, kurio temperatūra 80 laipsniųo įdėtas į 10 kg vandens. Švino savitoji šiluma yra 1400 J·kg.-1C-1 O vandens savitoji šiluma yra 4200 J/kg.-1C-1Galutinė temperatūra terminėje pusiausvyroje yra 20oC. Nustatykite pradinę vandens temperatūrą!

Žinomas:

Masė ( m1 ) = 3 kg

Švino savitoji šiluma (c1 ) = 1400 J.kg⁻¹ C⁻¹

Švino temperatūra (T1 ) = 80 ° C

Vandens masė (m² ) = 10 kg

Vandens savitoji šiluma (c2 ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹

Terminės pusiausvyros temperatūra (T) = 20 ° C

Ieškoma: pradinė vandens temperatūra ( T2 )

sprendimas:

Prarastos šilumos = Gautos šilumos

Q švinas = Q vanduo

m1c1ΔT = m2c2ΔT​​​​​​

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42 000)(20 – T)

252 000 = 840 000 – 42 000 t

42 000 T = 840 000 – 252 000

42 000 T = 588 000

T = 588,000/42,000

T = 14 m

Pradinė vandens temperatūra yra 14 ° C.

[irp]

3. Vario blokas ties 100oC įdėta į 128 gramus vandens, 30 oC. Vandens savitoji šiluma yra 1 calg.g-1oC-1 ir vario savitoji šiluma yra 0.1 calg.g-1oC-1. Jei terminės pusiausvyros temperatūra yra 36 oC, Nustatykite vario masę!

Žinomas:

Vario temperatūra (T1 ) = 100 ° C

Vario savitoji šiluma ( c1 ) = 0.1 c₁₀₀₀C₁

Vandens masė (m² ) = 128 gramai

Vandens temperatūra (T2 ) = 30 ° C

Vandens savitoji šiluma ( c2 ) = 1 c₁₀ ...

Terminės pusiausvyros temperatūra (T) = 36 ° C

Ieškoma: vario masė ( m1 )

sprendimas:

Prarastos šilumos = Gautos šilumos

Q varis = Q vanduo

m1c1ΔT = m2c2ΔT​​​​​​

( m1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

( m1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m1 ) (6.4) = 768

m1 = 768 / 6.4

m1 = 120

Vario masė yra 120 gramų.

[irp]

4. M kg ledo luitas ties 0oC įpilta į 340 gramų vandens 20oC inde. Jei lydymosi šiluma vandeniui = 80 kalorijų (g)-1, savitoji vandens šiluma yra 1 kalorija g-1 oC-1. Visas ledas ištirpsta, o jo temperatūra šiluminė pusiausvyra is 5oC, Nustatykite ledo masę!

Žinomas:

Vandens masė (m3) = 340 gramų

Ledo temperatūra (T ledas ) = ​​0 ° C

Vandens temperatūra (T vanduo ) = 20 ° C

Terminės pusiausvyros temperatūra (T) = 5 ° C

Vandens lydymosi šiluma ( L ) = 80 c al g -1

Vandens savitoji šiluma (c vanduo ) = 1 cal g -1 o C -1

Ieškoma: ledo masė (M)

sprendimas:

Prarastos šilumos = Gautos šilumos

Q vanduo = Q ledas

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80 mln. + 5 mln.

5100 = 85 mln

M = 5100/85

M = 60 gramų

[wpdm_package id='714′]

  1. Temperatūros skalių konvertavimas
  2. Linijinis plėtimasis
  3. Ploto plėtra
  4. Tūrio išplėtimas
  5. šiluma
  6. Mechaninis šilumos ekvivalentas
  7. Savitoji šiluma ir šiluminė talpa
  8. Latentinė šiluma, lydymosi šiluma, garavimo šiluma
  9. Energijos taupymas šilumos perdavimui

Palikite komentarą