Šilumos masė Savitoji šiluma Temperatūros pokytis – problemos ir sprendimai

9 Šilumos masė Savitoji šiluma Temperatūros pokytis – problemos ir sprendimai

1. 2 kg švino kaitinamas iš 50^oC iki 100^oC. specifinė šiluma švino yra 130 J.kg^{-1 o}C^-1. Kiek šiluma yra absorbuojamas švino?

Žinomas:

Masė (m²) = 2 kg

Specifinė šiluma (c) = 130 J.kg^-1C^-1

Temperatūros pokytis (ΔT) = 100^oC - 50^oC = 50^oC

Ieškoma: šiluma (Q)

sprendimas:

Q = mc ΔT

Q= šiluma, m = masė, c = savitoji šiluma, ΔT = temperatūros pokytis

Švino sugeriama šiluma:

Q = (2 kg)(130 J.kg^-1C^-1) (50^oC)

Q = (100)(130)

Q = 13,000 džaulis

Q = 1.3 x 10⁴ Džaulio

2. Vario savitoji šiluma yra 390 J/kg ^oC, temperatūros pokytis yra 40^oC. Jei varis sugeria 40 džaulių šilumos, kokia yra vario masė?

Žinomas:

Vario savitoji šiluma (c) = 390 J/kg^oC

Temperatūros pokytis (ΔT) = 40^oC

šiluma (Q) = 40 J

Ieškoma: Masė (m) vario

sprendimas:

Q = mc ΔT

40 J = (m)(390 J/kg ^oC)(40^oC)

40 = (m)(390 /kg)(40)

40 = (m)(390 / kg)(4)

40 = (m)(1560 / kg)

m = 40 / 1560

m = 0.026 kg

m = 26 gramai

3. Pradinė 20 gramų vandens temperatūra yra 30^oC. Vandens savitoji šiluma yra 1 kcal g^{-1 o}C^-1Jei vanduo sugeria 300 kalorijų šilumos, nustatykite galutinę temperatūrą!

Žinomas:

Masė (m) = 20 g

Pradinė temperatūra (T₁) = 30^oC

Savitoji vandens šiluma (c) = 1 kalorija, gramas^{-1 o}C^-1

šiluma (Q) = 300 kalorijų

Ieškoma: Galutinė vandens temperatūra

sprendimas:

Q = mc ΔT

300 kalorijų = (20 g) (1 kalorija g^{-1 o}C^-1)(T₂-30)

300 = (20)(1)(T₂-30)

300 = 20 (T₂-30)

300 = 20T₂ - 600

300 + 600 = 20T₂

900 = 20 t₂

T₂ = 900/20

T₂ = 45

Temperatūros pokytis yra 45^oC - 30^oC = 15^oC.

4. Ttemperatūros pokytis jūros vandens is 1^oC kai vanduo sugeria 3900 džaulių šilumos. Jūros vandens savitoji šiluma yra 3.9 × 10³ J/kg°C, kokia yra jūros vandens masė.

Žinomas:

Temperatūros pokytis (ΔT) = 1^oC

šiluma (Q) = 3900 džaulių

Jūros vandens savitoji šiluma (c) = 3.9 x 10³ J/kg°C = 3900 J/kg°C

Ieškoma: Masė (M)

sprendimas:

Q = mc ΔT

Q= šiluma, m = masė, c = specifinė šiluma, ΔT = temperatūros pokytis

m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg

5. 2 kg vario sugeria 39 000 J šilumos esant 30 °C temperatūrai. Jei vario savitoji šiluma yra 390 J/kg °C, kokia yra galutinė vario temperatūra...

Žinomas:

Masė (m) = 2 kg

Pradinė temperatūra (T₁) = 30^oC

šiluma (Q) = 39,000 džaulių

Savitoji šiluma (C) vario = 390 J/kg ^oC

Ieško : Galutinė temperatūra (T₂)

sprendimas:

Q = mc ΔT

Q= šiluma, m = masė, c = specifinė šiluma, ΔT = temperatūros pokytis

Q = mc₀, ΔT = mc₀ (T₂ - T.₁)

39,000 = (2)(390)(T₂ - 30)

100 = (2)(1)(T)₂ - 30)

100 = (2)(T₂ - 30)

50 = T₂ - 30

T₂ = 50 + 30

T₂ = 80^oC

6. 5 kg vandens įkaitinamas nuo 15 °C iki 40 °C. Kokią šilumą vanduo sugeria? Savitoji vandens šiluma yra 4.2 × 10³ J/Kg°C.

Žinomas:

Masė (m) = 5 kg

Pradinė temperatūra (T₁) = 15 °C

Galutinė temperatūra (T₂) = 40 °C

Savitoji vandens šiluma (c) = 4.2 × 10³ J/kg°C

Ieškoma: šiluma (Q)

sprendimas:

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 džaulių

7. 2 kg vandens įkaitinamas nuo 24 °C iki 90 °C. Kokią šilumą vanduo sugeria? Savitoji vandens šiluma yra 4.2 × 10³ J/Kg°C.

Žinomas:

Masė (m) = 2 kg

Pradinė temperatūra (T₁) = 24 °C

Galutinė temperatūra (T₂) = 90 °C

Savitoji vandens šiluma (c) = 4 200 džaulių/kg °C

Ieškoma :: šiluma (Q)

sprendimas:

Q = m c ΔT

Q = (2 kg)(4 200 džaulių/kg °C) (90 °C–24 °C)

Q = (2 kg)(4 200 džaulių/kg °C) (66 °C)

Q = (132)(4 200 džaulių)

Q = 554,400 džaulių

8. 5 gramų vandens kaitinami nuo 10 °C iki 40 °C. Kokią šilumą vanduo sugeria? Savitoji vandens šiluma yra 1? × 10³ arklys/gr°C.

Žinomas:

Masė (m) = 5 gramai

Pradinė temperatūra (T₁) = 10^oC

Galutinė temperatūra (T₂) = 40^oC

Savitoji vandens šiluma (c) = 1 cal/gr°C

Ieško : Šiluma

sprendimas:

Q = mc ΔT

Q = (5 gramai)(1 kcal/g°C)(40^oC - 10^oC)

Q= (5)(1 cal)(30)

Q = 150 kalorijų

9. 0.2 kg vandens sugeria 42 000 džaulių šilumos 25^oC. Vandens savitoji šiluma yra 4200 J/kg. ^oC, kokia yra galutinė vandens temperatūra.

Žinomas:

Masė vandens (m²) = 0.2 kg

šiluma (Q) = 42,000 džaulių

Savitoji vandens šiluma (c) = 4200 J/kg ^oC

Pradinė temperatūra (T₁) = 25^oC

Ieškoma: Galutinė temperatūra (T₂)

sprendimas:

Q = mc ΔT = mc(T₂ - T.₁)

Q= šiluma, m = masė, c = specifinė šiluma, ΔT = temperatūros pokytis, T.₁ = pradinė temperatūra, T.₂ = galutinė temperatūra

Q = mc² (T₂ - T.₁)

42,000 = (0.2)(4200)(T)₂ - 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^oC

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