9 Šilumos masė Savitoji šiluma Temperatūros pokytis – problemos ir sprendimai
1. 2 kg švino kaitinamas iš 50oC iki 100oC. specifinė šiluma švino yra 130 J.kg-1 oC-1. Kiek šiluma yra absorbuojamas švino?
Žinomas:
Masė (m) = 2 kg
Savitoji šiluma ( c) = 1 3 0 J.kg⁻¹ C⁻¹
Temperatūros pokytis ( ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Ieškoma: Šilumos (Q)
sprendimas:
Q = mc₀ ΔT
Q = šiluma , m = masė, c = savitoji šiluma , ΔT = temperatūros pokytis
Švino sugeriama šiluma:
Q = (2 kg)(1 3 0 J.kg⁻¹ C⁻¹ ) (50 ° C )
Q = (100)(1 3 0)
Q = 1 3000 džaulių
Q = 1,3 x 10⁻⁴ džaulių
[irp]
2. Vario savitoji šiluma yra 390 J/k g o C, temperatūros pokytis yra 40 o C. Jei varis sugeria 40 džaulių šilumos, kokia yra vario masė?
Žinomas:
Vario savitoji šiluma (c) = 390 J/k g o C
Temperatūros pokytis ( ΔT ) = 40 ° C
Šiluma ( Q) = 40 J
Ieškoma: vario masė (m)
sprendimas:
Q = mc₀ ΔT
40 J = (m)( 390 J/k g o C)(40 ° C)
40 = (m)( 390 /k g)(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 ° C. Vandens savitoji šiluma yra 1 cal g -1 o C -1 . Jei vanduo sugeria 300 kalorijų šilumos, nustatykite galutinę temperatūrą!
Žinomas:
Masė (m) = 20 g
Pradinė temperatūra (T1 ) = 30 ° C
Vandens savitoji šiluma (c) = 1 cal g -1 o C -1
Šiluma (Q) = 300 kalorijų
Ieškoma: galutinės vandens temperatūros
sprendimas:
Q = mc₀ΔT
300 kalorijų = (20 g)( 1 kalorija g -1 o C -1 ) ( T2 -30 )
300 = (20)(1) ( T2-30 )
300 = 20 ( T2-30 )
300 = 20 T 2 – 600
300 + 600 = 20T2
900 = 20T 2
T2 = 900 / 20
T2 = 45
Temperatūros pokytis yra 45 ° C – 30 ° C = 15 ° C.
[irp]
4. Ttemperatūros pokytis jūros vandens is 1oC 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 ° C
Šiluma (Q) = 42 000 džaulių
Jūros vandens savitoji šiluma (c) = 3.9 x 10³ J / k g°C = 3900 J/kg°C
Ieškoma: Masė (m)
sprendimas:
Q = mc₀ ΔT
Q = šiluma , m = masė, c = savitoji šiluma , ΔT = temperatūros pokytis
m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg
5. 2 kg varis 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 ° C
Šiluma (Q) = 39 000 džaulių
Vario savitoji šiluma (c) = 390 J/kg o C
Reikalinga : galutinė temperatūra ( T2 )
sprendimas:
Q = mc₀ΔT
Q = šiluma , m = masė, c = savitoji šiluma , ΔT = temperatūros pokytis
Q = mc₀, ΔT = mc₀ ( T² – T¹ )
39 000 = (2)( 390)(T2 – 30)
100 = (2)(1)(T2 – 30)
100 = (2)(T2 – 30)
50 = T 2 – 30
T2 = 50 + 30
T2 = 80 ° C
[irp]
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
Vandens savitoji šiluma (c) = 4.2 × 10³ J /kg°C
Ieškoma: Šilumos (Q)
sprendimas:
Q = mc₀ΔT
Q = (5 kg) ( 4.2 × 10³ J /kg°C) (40–15 °C)
Q = (5)( 4.2 × 10³ J )(25)
Q = 525 × 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
Vandens savitoji šiluma (c) = 4,200 džaulių/kg°C
Ieškoma :: Šilumos (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
[irp]
8. 5 gramų vandens kaitinamas nuo 10 °C iki 40 °C. Kokią šilumą vanduo sugeria? Savitoji vandens šiluma yra 1 × 103 cal / g r °C.
Žinomas:
Masė (m) = 5 gramai
Pradinė temperatūra (T1 ) = 10 ° C
Galutinė temperatūra (T2 ) = 40 ° C
Vandens savitoji šiluma (c) = 1 c al/ g °C
Ieškoma : Šilumos
sprendimas:
Q = mc₀ΔT
Q = (5 gramai)( 1 cal/g°C)(40 ° C – 10 ° C)
Q = (5)( 1 kcal )(30)
Q = 150 kalorijų
9. 0.2 kg vandens, esant 25 ° C temperatūrai, sugeria 42 000 džaulių šilumos. Vandens savitoji šiluma yra 4200 J/kg ° C, tokia yra galutinė vandens temperatūra.
Žinomas:
Vandens masė (m3) = 0.2 kg
Šiluma (Q) = 42 000 džaulių
Vandens savitoji šiluma (c) = 4200 J/kg o C
Pradinė temperatūra (T1 ) = 25 ° C
Pageidaujama: Galutinė temperatūra ( T2 )
sprendimas:
Q = mc₀, ΔT = mc₀ ( T² – T¹ )
Q= šiluma, m = masė, c = specifinė šiluma, ΔT = temperatūros pokytis, T.1 = pradinė temperatūra, T.2 = galutinė temperatūra
Q = mc( T2 – T1 )
42 000 = (0.2)(4200)(T2 – 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 ° C
- Temperatūros skalių konvertavimas
- Linijinis plėtimasis
- Ploto plėtra
- Tūrio išplėtimas
- šiluma
- Mechaninis šilumos ekvivalentas
- Savitoji šiluma ir šiluminė talpa
- Latentinė šiluma, lydymosi šiluma, garavimo šiluma
- Energijos taupymas šilumos perdavimui
