Enerģijas saglabāšana siltuma pārnesē – problēmas un risinājumi

1. Izolētā sistēmā 1 kg ūdens 100 ° C temperatūrā sajaukts ar 1 kg ūdens 10 ° C temperatūrā. Ūdens īpatnējais siltums ir 4200 J/kg ° C. Nosakiet maisījuma galīgo temperatūru !

Zināms:

Karstā ūdens masa (m1 ) = 1 kg

Karstā ūdens temperatūra (T1 ) = 100 ° C

Aukstā ūdens masa (m² ) = 1 kg

Aukstā ūdens temperatūra (T2 ) = 10 ° C

Vēlama: galīgā temperatūra (T)

šķīdums:

Siltuma zudums = Iegūtais siltums (izolēta sistēma)

m c Δ T = m c Δ T

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 = 2T

T = 110 / 2

T = 55. gads

Galīgā temperatūra ir 55 ° C.

[irp]

2. 3 kg svina bloks 80 grādu temperatūrāo ievietots 10 kg ūdens. Svina īpatnējais siltums ir 1400 J/kg.-1C-1 Un ūdens īpatnējais siltums ir 4200 J/kg.-1C-1Galīgā temperatūra termiskajā līdzsvarā ir 20oC. Nosaki ūdens sākotnējo temperatūru!

Zināms:

Masa (m1 ) = 3 kg

Svina īpatnējais siltums (c1 ) = 1400 J.kg⁻¹ C⁻¹

Svina temperatūra (T1 ) = 80 ° C

Ūdens masa (m² ) = 10 kg

Ūdens īpatnējais siltums ( c2 ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹

Termiskā līdzsvara temperatūra (T) = 20 ° C

Vēlama: ūdens sākotnējā temperatūra ( T2 )

šķīdums:

Siltuma zudums = Iegūtais siltums

Q svins = Q ūdens

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. gads

Sākotnējā ūdens temperatūra ir 14 ° C.

[irp]

3. Vara bloks pie 100oC ievietots 128 gramos ūdens pie 30 oC. Ūdens īpatnējais siltums ir 1 calg.g-1oC-1 un vara īpatnējais siltums ir 0.1 calg.g-1oC-1. Ja termiskā līdzsvara temperatūra ir 36 oC, Nosakiet vara masu!

Zināms:

Vara temperatūra (T1 ) = 100 ° C

Vara īpatnējais siltums ( c1 ) = 0.1 c₁₀₀₀C₁

Ūdens masa (m² ) = 128 grami

Ūdens temperatūra (T2 ) = 30 ° C

Ūdens īpatnējais siltums ( c2 ) = 1 c₁₀ ...

Termiskā līdzsvara temperatūra (T) = 36 ° C

Vēlams: vara masa ( m1 )

šķīdums:

Siltuma zudums = Iegūtais siltums

Q varš = Q ūdens

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

Vara masa ir 120 grami.

[irp]

4. M kg ledus bloks pie 0oC ievietots 340 gramos ūdens plkst. 20oC mucā. Ja kušanas siltums par ūdeni = 80 kalorijas g-1, ūdens īpatnējais siltums ir 1 kalorija g-1 oC-1. Viss ledus kūst, un tā temperatūra termiskais līdzsvars is 5oC, Nosaki ledus masu!

Zināms:

Ūdens masa (m3) = 340 grami

Ledus temperatūra (T ledus ) = 0 ° C

Ūdens temperatūra (T ūdens ) = 20 ° C

Termiskā līdzsvara temperatūra (T) = 5 ° C

Ūdens kušanas siltums ( L ) = 80 c al g -1

Ūdens īpatnējais siltums (c ūdens ) = 1 cal g -1 o C -1

Meklē: ledus masa (M)

šķīdums:

Siltuma zudums = Iegūtais siltums

Q ūdens = Q ledus

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

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

(340)(15) = 80 miljoni + 5 miljoni

5100 = 85 miljoni

M = 5100/85

M = 60 grami

[wpdm_package id='714′]

  1. Temperatūras skalu konvertēšana
  2. Lineāra izplešanās
  3. Teritorijas paplašināšana
  4. Skaļuma paplašināšana
  5. Siltums
  6. Siltuma mehāniskais ekvivalents
  7. Īpatnējais siltums un siltumietilpība
  8. Latentais siltums, kušanas siltums, iztvaikošanas siltums
  9. Enerģijas saglabāšana siltuma pārnesē

Leave a Comment