Hafanana sy fiovan'ny dingana - olana sy vahaolana

Hafanana sy fiovan'ny dingana - olana sy vahaolana

1. Mifototra amin'ny grafika, inona ny hafanana voarain'ny rano 5 kg mandritra ny fizotran'ny CD? Hafanana manokan'ny rano = 4,200 J/kg ^o C.

Fantatra:

Lanja (m) = 5 kg

Hafanana manokan'ny rano (c) = 4200 J/kg ^o C

Ny mari-pana voalohany (T ₁ ) = 0 ^° C

Ny mari-pana farany (T ₂ ) = 10 ^o C

Ny fiovan'ny mari-pana (ΔT) = 10 ^o C – 0 ^o C = 10 ^o C

Tadiavo: Hafanana (Q)

vahaolana:

Q = mc ΔT = (5 kg)(4200 J/kg ^o C)(10 ^o C) = (5)(4200 J)(10) = (50)(4200 J) = 210,000 Joules

2. Inona ny hafanana voarain'ny ranomandry 20 grama mandritra ny fizotran'ny AC, raha toa ka 2100 J/kg ^o C ny hafanana manokan'ny ranomandry ary 336,000 J/kg ny hafanan'ny fifangaroan'ny ranomandry.

Fantatra:

Lanjan'ny ranomandry (m) = 200 grama = 200/1000 kilao = 0.2 kilao

Hafanana manokana (c) = 2100 J/kg ^o C

Hafanana amin'ny fifangaroan'ny ranomandry (L _F ) = 336,000 J/kg

Tadiavo: Hafanana voarain'ny ranomandry mandritra ny fizotran'ny AC

vahaolana:

Mandritra ny dingana AB, dia raisin'ny ranomandry ny hafanana mba hanovana ny mari-panany avy amin'ny -10 ^° C ho 0 ^° C.

Q = mc ΔT

Q = hafanana, m = lanjan'ny ranomandry, c = hafanana manokan'ny ranomandry, ΔT = fiovan'ny mari-pana

Q ₁ = mc ΔT = (0.2)(2100)(0-(-10) = (0.2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 Joules

Mandritra ny dingana BC, dia raisina ny hafanana mba handrendrehana ny ranomandry rehetra ho rano. Amin'ity dingana ity dia miova ny dingana fotsiny ary tsy misy fiovana ny mari-pana. Mijanona ho 0 ^° C ny mari-pana amin'ny ranomandry sy ny rano.

Hafanana voaray nandritra ny dingana BC:

Q ₂ = m L _F = (0.2 kg)(336,000 J/kg) = 67,200 Joules

Hafanana voaray mandritra ny fizotran'ny AC:

Q = Q1 ₊ Q2 ₌ 4200 Joule + 67,200 Joule = 71,400 Joule

3. Hafanaina ny rano 2 kg, ary ny hafanan'ny etona ho an'ny rano = 2.27 x 106 ^J /kg, ny hafanana manokana ho an'ny rano = 4,200 J/kg ^o C ary ny tsindrin'ny atmosfera dia 1 atm, inona ny hafanana voarain'ny rano mandritra ny fizotrany BC?

Fantatra:

Lanja (m) = 2 kg

Hafanana amin'ny etona ho an'ny rano (L _V ) = 2.27 x 106 ^J /kg

Hafanana manokana ho an'ny rano (c) = 4,200 J/kg ^o C

Tadiavo: Hafanana voatsindrona nandritra ny fizotrany BC.

vahaolana:

Ao amin'ny dingana AB, dia raisina ny hafanana mba hampitomboana ny mari-pana amin'ny rano avy amin'ny 60 ^° C ho 100 ^° C.

Q = m L _V = (2 kg)(2.27 x 106 ^J /kg) = 4.54 x 106 ^Joule = 4540 x 103 ^Joule = 4540 kilao Joule

4. Mifototra amin'ny sary etsy ambany, raha 500 grama ny lanjan'ny ranomandry, ny hafanana manokana dia 2100 J/kg ^o C ary ny hafanana miafina amin'ny fifangaroan'ny ranomandry dia 336,000 J/kg. Fantaro ny hafanana ilaina amin'ny dingana P–Q–R.

Fantatra:

Lanjan'ny ranomandry (m) = 500 grama = 500/1000 kg = 0.5 kg

Hafanana manokana ho an'ny ranomandry (c) = 2100 J/kg ^o C

Hafanana miafina amin'ny fifangaroana (L _F ) = 336,000 J/kg

Tadiavo: Hafanana

vahaolana:

Dingana PQ = hafanana voaray mba hampiakatra ny mari-pana amin'ny ranomandry avy amin'ny -4 ^° C mankany amin'ny 0 ^° C

Dingana QR = hafanana voarain'ny ranomandry mba hampiempo ny ranomandry rehetra ho rano

Hafanana voaray nandritra ny dingana PQ kajy amin'ny fampiasana ny raikipohy:

Q = mc ΔT

Q = hafanana, m = lanja, c = hafanana manokan'ny ranomandry, ΔT = fiovan'ny mari-pana

Ranomandry voatsindrona hafanana nandritra ny fizotran'ny asa PQ kajy amin'ny fampiasana ity raikipohy ity:

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg ^o C)(0 ^o C-(-4 ^o C))

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg ^o C)(0 ^o C + 4 ^o C)

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg ^o C)(4 ^o C)

Q = (0.5)(2100 J)(4)

Q = 4200 Joule

Hafanana voaray nandritra ny dingana QR kajy amin'ny fampiasana ity raikipohy ity:

Q = m L _F

Q = (0.5 kg)(336,000 J/kg)

Q = (0.5)(336,000 J)

Q = 168,000 Joule

Hafanana manontolo:

Q = 4200 Joule + 168,000 Joule

Q = 172,200 Joule

Q = 172.2 kilao Joule

Q = 172.2 kJ

5. Ranomandry milanja 50 grama no hafanaina avy amin'ny -5 ^° C mankany anaty rano amin'ny 60 ^° C. Raha 80 kal/grama ny hafanan'ny fifangaroan'ny ranomandry, dia 0.5 kal/grama C ny hafanana manokana ho an'ny ranomandry ^{, ary 1 kal/ grama} C ny hafanana manokana ho an'ny rano , dia farito ny hafanana ilaina amin'ny fizotran'ny CD.

Fantatra:

Lanjan'ny ranomandry = lanjan'ny rano (m) = 50 grama

Hafanana miafina amin'ny fifangaroan'ny ranomandry (L _F ) = 80 kaloria/grama

Hafanana manokana ho an'ny ranomandry (c ranomandry) = 0.5 kal/grama ^o C

Hafanana manokana ho an'ny rano (c rano) = 1 kal/grama ^o C

Tadiavo: Hafanana ilaina mandritra ny fizotran'ny CD

vahaolana:

Ao amin'ny dingana A mankany B, ny hafanana dia ampiasaina hampiakatra ny mari-pana amin'ny ranomandry avy amin'ny -5 ^o C ka hatramin'ny 0 ^o C. Kajy amin'ny alalan'ity fampitoviana ity ny hafanana: Q = mc ΔT, izay Q = hafanana, m = lanjan'ny ranomandry, c = hafanana manokana ho an'ny ranomandry, ΔT = ny fiovan'ny mari-pana avy amin'ny -5 ^o C ka hatramin'ny 0 ^o C.

Ao amin'ny dingana B ka hatramin'ny C, ny hafanana dia ampiasaina handrendrehana ny ranomandry rehetra ho rano. Amin'ity dingana ity, tsy miova ny mari-pana. Ny hafanana kajy amin'ny fampiasana ity raikipohy ity: Q = m L _F , izay Q = hafanana, m = lanjan'ny ranomandry, L _F = hafanana miafina amin'ny fifangaroan'ny ranomandry.

Ao amin'ny dingana C mankany D, ny hafanana dia ampiasaina hampiakatra ny mari-pana amin'ny rano avy amin'ny 0 ^° C ka hatramin'ny 60 ^° C. Kajy amin'ny alalan'ity fampitoviana ity ny hafanana: Q = mc₂ΔT, izay Q = hafanana, m = lanjan'ny rano, c = hafanana manokan'ny rano, ΔT = ny fiovan'ny mari-pana avy amin'ny 0 ^° C ka hatramin'ny 60 ^° C.

Ny hafanana ilaina avy amin'ny dingana C mankany D:

Q = mc ΔT = (50 grama)(1 kaloria/grama ^o C)(60 ^o C-0 ^o C) = (50)(1)(60) kaloria = 3000 kaloria

6. Raha 1 kg ny lanjan'ny ranomandry, ny hafanana manokan'ny ranomandry dia 2100 J/kg ^o C, ny hafanana miafina amin'ny fifangaroan'ny ranomandry dia 336,000 J/kg ary ny hafanana manokan'ny rano dia 4200 J/kg ^o C, dia farito ny hafanana ilaina amin'ny dingana PQR.

Fantatra:

Lanjan'ny ranomandry = 1 kg

Hafanana miafina amin'ny fifangaroan'ny ranomandry (L _F ) = 336,000 J/kg

Hafanana manokan'ny ranomandry (c ranomandry) = 2,100 J/kg ^o C

Hafanana manokan'ny rano (c rano) = 4,200 J/kg ^o C

Tadiavo: Hafanana ilaina amin'ny dingana PQR

vahaolana:

Ao amin'ny dingana P mankany Q, ny hafanana dia ampiasaina hampiakatra ny mari-pana amin'ny ranomandry avy amin'ny -5 ^o C mankany 0 ^o C. Kajy amin'ny fampiasana ity fampitoviana ity ny hafanana: Q = mc ΔT, izay Q = hafanana , m = lanjan'ny ranomandry , c = hafanana manokan'ny ranomandry, ΔT = ny fiovan'ny mari-pana avy amin'ny -5 ^o C mankany 0 ^o C.

Hafanana ilaina amin'ny dingana P hatramin'ny Q:

Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 Joules

Ao amin'ny dingana Q mankany R, ny hafanana ilaina mba handrendrehana ny ranomandry rehetra ho rano. Amin'ity dingana ity, tsy miova ny mari-pana. Ny hafanana kajy amin'ny fampiasana ity raikipohy ity: Q = m L _F , izay Q = hafanana , m = lanjan'ny ranomandry , L _F = hafanana miafina amin'ny fifangaroan'ny ranomandry.

Hafanana ilaina amin'ny dingana Q mankany R:

Q = m L _F = (1)(336,000) = 336,000 Joule

Hafanana manontolo:

10,500 + 336,000 = 346,500 Joules

1. Inona no atao hoe hafanana miafina?
   • valinyNy hafanana miafina dia ny angovon'ny hafanana ilaina hanovana ny endriky ny zavatra iray nefa tsy manova ny mari-panany. Maneho ny angovo ilaina hanapahana na hamoronana fatorana intermolekiola mandritra ny fiovan'ny endriky ny zavatra izany.
2. Nahoana no mijanona ho tsy miova ny mari-pana mandritra ny fiovan'ny dingana iray?
   • valinyMandritra ny fiovan'ny dingana, ny angovon'ny hafanana rehetra omena na esorina dia ampiasaina hanovana ny dingana. Io angovo io dia ampiasaina hanapahana na hamoronana fatorana intermolekiola, fa tsy hampitombo ny angovo kinetika na ny mari-pana.
3. Inona no mahasamihafa ny hafanana miafina amin'ny fifangaroana sy ny hafanana miafina amin'ny etona?
   • valinyNy hafanana miafina amin'ny fifangaroana dia manondro ny angovon'ny hafanana ilaina hanovana zavatra iray avy amin'ny zavatra mivaingana ho lasa ranoka (na ny mifamadika amin'izany) amin'ny teboka fandrendrehany. Ny hafanana miafina amin'ny etona dia manondro ny angovon'ny hafanana ilaina hanovana zavatra iray avy amin'ny zavatra mivaingana ho lasa entona (na ny mifamadika amin'izany) amin'ny teboka fampangotrahany.
4. Nahoana isika no mahatsiaro ho mangatsiaka rehefa mivoaka avy ao anaty dobo filomanosana amin'ny andro misy rivotra be, na dia mafana aza ny mari-pana?
   • valinyRehefa miala amin'ny hoditsika ny rano dia miova endrika avy amin'ny ranoka ho etona. Mitaky angovo io dingana io, izay alaina amin'ny hoditsika amin'ny endrika hafanana, ka mahatonga ny hoditsika hahatsiaro ho mangatsiaka kokoa.
5. Nahoana no mampidi-doza kokoa ny etona amin'ny mari-pana 100°C noho ny rano mangotraka amin'ny mari-pana 100°C?
   • valinyNy etona dia misy angovo bebe kokoa noho ny rano mangotraka satria efa nandray ny hafanana miafina amin'ny etona nandritra ny fiovan'ny dingana avy amin'ny rano ho etona. Rehefa mivaingana eo amin'ny hoditra ny etona dia mamoaka io angovo fanampiny io, ka miteraka may mafy kokoa noho ny rano mangotraka.
6. Ahoana no ahafahan'ny fanampiana sira amin'ny ranomandry mampihena ny temperatirany mitsonika?
   • valinyNy fanampiana sira dia manakorontana ny fifandanjana eo amin'ny firotsahan'ny rano sy ny ranomandry sy ny hatsiaka. Izany dia mahatonga ny ranomandry hirotsahan'ny ranomandry bebe kokoa amin'ny mari-pana ambany kokoa noho ny mahazatra, ka mampihena ny mari-pana mangatsiakan'ny fangaro.
7. Nahoana ny hatsembohana no manampy amin'ny fampangatsiahana ny vatana amin'ny andro mafana?
   • valinyNy hatsembohana, rehefa etona avy amin'ny hoditra, dia miova endrika avy amin'ny ranoka ho entona. Ity dingana etona ity dia mitaky angovo, izay alaina avy amin'ny hoditra, ka mahatonga azy hangatsiaka.
8. Inona no atao hoe sublimation raha jerena ny fiovan'ny dingana?
   • valinyNy sublimation dia ny fiovan'ny endrika mivantana avy amin'ny zavatra mivaingana ho lasa entona tsy mandalo ny endrika ranoka. Ohatra mahazatra ny ranomandry maina (gazy karbonika mivaingana) izay miova mivantana ho lasa entona gazy karbonika.
9. Nahoana no ilaina ny hafanana mba handrendrehana ny ranomandry na dia mijanona amin'ny 0°C aza ny mari-pana?
   • valinyNy angovon'ny hafanana dia ampiasaina hanapahana ny fatorana intermolekiola izay mihazona ny ranomandry ao amin'ny rafitra mivaingana. Rehefa tapaka ireo fatorana ireo dia miova ho ranoka ny ranomandry, na dia tsy misy fiovan'ny mari-pana aza.
10. Ahoana no fiantraikan'ny tsindry amin'ny fandrahoan-drano?

• valinyAmin'ny ankapobeny, ny fampitomboana ny tsindry ivelany dia mampiakatra ny teboka mangotraka amin'ny ranoka, raha ny fampihenana ny tsindry kosa dia mampidina ny teboka mangotraka. Izany no mahatonga ny rano mangotraka amin'ny mari-pana latsaky ny 100°C amin'ny toerana avo, izay ambany kokoa ny tsindrin'ny atmosfera.