အပူနှင့် အဆင့်ပြောင်းလဲမှု - ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

အပူနှင့် အဆင့်ပြောင်းလဲမှု - ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

၁။ ဂရပ်အပေါ်အခြေခံ၍ CD လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း 5-kg ရေမှ စုပ်ယူသော အပူကား မည်မျှနည်း။ ရေ၏ သီးခြားအပူ = 4,200 J/kg ^o C။

လူသိများသည် :

အလေးချိန် (m) = 5 kg

ရေ၏ သီးခြားအပူ (c) = 4200 J/kg ^o C

ကနဦးအပူချိန် (T1 ₎ = 0 ^° C

နောက်ဆုံးအပူချိန် (T2 ₎ = 10 ^o C

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (ΔT) = 10 ^o C – 0 ^o C = 10 ^o C

လိုအပ်သည်- အပူ (Q)

ဖြေရှင်းချက်

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

^{၂။ ရေခဲ၏ သီးခြားအပူသည် 2100 J/kg o} C ဖြစ်ပြီး ရေခဲအတွက် ပေါင်းစပ်အပူသည် 336,000 J/kg ဖြစ်ပါက AC လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ရေခဲ 20 ဂရမ်မှ စုပ်ယူသောအပူကား အဘယ်နည်း။

လူသိများသည် :

ရေခဲအလေးချိန် (မီတာ) = ၂၀၀ ဂရမ် = ၂၀၀/၁၀၀၀ ကီလိုဂရမ် = ၀.၂ ကီလိုဂရမ်

သီးခြားအပူ (c) = 2100 J/kg ^o C

ရေခဲအတွက် ပေါင်းစပ်မှုအပူ (L₂F ₎ = 336,000 J/kg

လိုအပ်သည်- AC လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ရေခဲမှ စုပ်ယူသော အပူ

ဖြေရှင်းချက်

^{AB လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ရေခဲသည် အပူကို စုပ်ယူပြီး ၎င်း၏ အပူချိန်ကို -10 °} C မှ 0 ^° C သို့ ပြောင်းလဲစေသည်။

Q = mc ΔT

Q = အပူ၊ m = ရေခဲ၏ အလေးချိန်၊ c = ရေခဲ၏ သီးခြားအပူ၊ ΔT = အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု

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

BC လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အပူကို စုပ်ယူပြီး ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်စေသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဆင့်သာပြောင်းလဲပြီး အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုမရှိပါ။ ရေခဲနှင့် ရေအပူချိန်သည် 0 ^° C တွင် ရှိနေပါသည်။

BC လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း စုပ်ယူထားသော အပူ:

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

AC လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း စုပ်ယူထားသော အပူ-

Q = Q ₁ + Q ₂ = ၄၂၀၀ ဂျိုး + ၆၇,၂၀၀ ဂျိုး = ၇၁,၄၀၀ ဂျိုး

၃။ ရေ ၂ ကီလိုဂရမ်ကို အပူပေးပြီး ရေအတွက် အငွေ့ပျံခြင်းအပူ = 2.27 x 106 ^J /kg၊ ရေအတွက် သီးခြားအပူ = 4,200 J/kg ^o C နှင့် လေထုဖိအားမှာ 1 atm ဖြစ်သည်၊ BC လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ရေမှ စုပ်ယူသော အပူကား မည်မျှဖြစ်သနည်း။

လူသိများသည် :

အလေးချိန် (m) = 2 kg

ရေအတွက် အငွေ့ပျံခြင်းအပူ (L _V ) = 2.27 x 106 ^J /kg

ရေအတွက် သီးခြားအပူ (c) = 4,200 J/kg ^o C

လိုအပ်သည် : BC လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အပူစုပ်ယူခံရသည်။

ဖြေရှင်းချက်

လုပ်ငန်းစဉ် AB တွင် အပူကို စုပ်ယူပြီး ရေ၏ အပူချိန်ကို 60 oC မှ ¹⁰⁰ oC အထိ ^{မြင့်တက်} စေသည် ။

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

၄။ အောက်ပါပုံအရ ရေခဲ၏အလေးချိန် ၅၀၀ ဂရမ်ရှိပါက သီးခြားအပူမှာ 2100 J/kg ^o C ဖြစ်ပြီး ရေခဲပေါင်းစပ်ခြင်း၏ ಒಟ್ಟಾರೆအပူမှာ 336,000 J/kg ဖြစ်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ် P–Q–R တွင် လိုအပ်သောအပူကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

လူသိများသည် :

ရေခဲအလေးချိန် (m) = ၅၀၀ ဂရမ် = ၅၀၀/၁၀၀၀ ကီလိုဂရမ် = ၀.၅ ကီလိုဂရမ်

ရေခဲအတွက် သီးခြားအပူ (c) = 2100 J/kg ^o C

ပေါင်းစပ်မှု၏ መልእክትအပူ (L₂F ₎ = 336,000 J/kg

လိုအပ်သည်- အပူ

ဖြေရှင်းချက်

လုပ်ငန်းစဉ် PQ = ရေခဲအပူချိန်ကို -၄ ^{ဒီဂရီ} စင်တီဂရိတ်မှ ၀ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် အထိ မြှင့်တင်ရန် အပူစုပ်ယူသည်

QR လုပ်ငန်းစဉ် = ရေခဲမှ စုပ်ယူသော အပူသည် ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်စေသည်။

လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း စုပ်ယူထားသော အပူ PQ ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်ထားသည်-

Q = mc ΔT

Q = အပူ၊ m = ဒြပ်ထု၊ c = ရေခဲ၏ သီးခြားအပူ၊ ΔT = အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု

ဤညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်ထားသော လုပ်ငန်းစဉ် PQ အတွင်း အပူစုပ်ယူထားသော ရေခဲ

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 = ၄,၅၄၀,၀၀၀ ဂျိုးလ်

လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း စုပ်ယူထားသော အပူ QR သည် ဤညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်ထားသည်-

Q = mL _F

Q = (၀.၅ ကီလိုဂရမ်) (၃၃၆,၀၀၀ J/ကီလိုဂရမ်)

Q = (၀.၅)(၃၃၆,၀၀၀ ဂျိုး)

Q = ၄,၅၄၀,၀၀၀ ဂျိုးလ်

စုစုပေါင်းအပူ:

Q = ၄၂၀၀ ဂျိုးလ် + ၁၆၈,၀၀၀ ဂျိုးလ်

Q = ၄,၅၄၀,၀၀၀ ဂျိုးလ်

Q = ၁၇၂.၂ ကီလို ဂျိုး

Q = ၁၇၂.၂ kJ

^{၅။ -၅ ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်မှ ၆၀ ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် တွင် ရေထဲသို့ အပူပေးထားသော ၅၀ ဂရမ်အလေးချိန်ရှိသော ရေခဲ။ ရေခဲအတွက် ပေါင်းစပ်အပူသည် ၈၀ ကယ်လိုရီ/ဂရမ်ဖြစ်ပြီး ရေခဲအတွက် သီးခြားအပူမှာ ၀.၅ ကယ်လိုရီ/ဂရမ် ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ်ဖြစ်ပြီး ရေအတွက် သီးခြားအပူမှာ ၁ ကယ်လိုရီ/ဂရမ် ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ်ဖြစ်ပါက လုပ်ငန်းစဉ် CD တွင် လိုအပ်သောအပူကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

လူသိများသည် :

ရေခဲအလေးချိန် = ရေအလေးချိန် (m3) = 50 ဂရမ်

ရေခဲအတွက် ပေါင်းစပ်မှု၏ መልእክትအပူ (L₂F ₎ = 80 cals/gram

ရေခဲအတွက် သီးခြားအပူ (c ရေခဲ) = 0.5 cal/gram ^o C

ရေအတွက် သီးခြားအပူ (ရေ c) = 1 cal/gram ^o C

လိုအပ်သည်- လုပ်ငန်းစဉ် CD တွင် လိုအပ်သော အပူ

ဖြေရှင်းချက်

လုပ်ငန်းစဉ် A မှ B တွင် ရေခဲ၏ အပူချိန်ကို -5 ^o C မှ 0 ^{o C အထိ မြှင့်တင်ရန် အပူကို အသုံးပြုသည်။ အပူကို ဤညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်- Q = mc ΔT၊ ဤတွင် Q = အပူ၊ m = ရေခဲ၏ အလေးချိန်၊ c = ရေခဲအတွက် သီးခြားအပူ၊ ΔT = -5 o} C မှ 0 ^o C မှ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု။

လုပ်ငန်းစဉ် B မှ C တွင် ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်စေရန် အပူကို အသုံးပြုသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အပူချိန် မပြောင်းလဲပါ။ အပူကို ဤညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်- Q = m L _F၊ ဤတွင် Q = အပူ၊ m = ရေခဲ၏ဒြပ်ထု၊ L _F = ရေခဲပေါင်းစပ်မှု၏ အပ်ချည်မျှင်အပူ။

C မှ D လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ရေ၏အပူချိန်ကို 0 ^oC မှ 60 oC အထိ ^{မြှ င့်တင်ရန် အပူကို အသုံးပြုသည်။ အပူကို ဤညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်- Q = mc ΔT၊ ဤတွင် Q = အပူ၊ m = ရေ၏ဒြပ်ထု၊ c = ရေ၏ သီးခြားအပူ၊ ΔT = 0 oC} မှ 60 oC မှ ^{အပူချိန်} ပြောင်းလဲမှု ။

လုပ်ငန်းစဉ် C မှ D အထိ လိုအပ်သောအပူ

Q = mc ΔT = (၅၀ ဂရမ်)(၁ ကယ်လိုရီ/ဂရမ် ^oC )(၆၀ ^oC -၀ ^oC ) = (၅၀)(၁)(၆၀) ကယ်လိုရီ = ၃၀၀၀ ကယ်လိုရီ

၆။ ရေခဲ၏အလေးချိန် 1 kg ရှိပါက ရေခဲ၏သီးခြားအပူမှာ 2100 J/kg ^o C ဖြစ်ပြီး ရေခဲအတွက် ပေါင်းစပ်မှု၏ latent heat of fusion မှာ 336,000 J/kg ဖြစ်ပြီး ရေ၏သီးခြားအပူမှာ 4200 J/kg ^o C ဖြစ်ပါက လုပ်ငန်းစဉ် PQR တွင် လိုအပ်သောအပူကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

လူသိများသည် :

ရေခဲအလေးချိန် = ၁ ကီလိုဂရမ်

ရေခဲပေါင်းစပ်မှု၏ መልእክትအပူ (L₂F ₎ = 336,000 J/kg

ရေခဲ၏ သီးခြားအပူ (c ရေခဲ) = 2,100 J/kg ^o C

ရေ၏ သီးခြားအပူ (c ရေ) = 4,200 J/kg ^o C

လိုအပ်သည်- လုပ်ငန်းစဉ် PQR တွင် လိုအပ်သော အပူ

ဖြေရှင်းချက်

P မှ Q လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ရေခဲ၏ အပူချိန်ကို -5 ^o C မှ 0 ^o C အထိ မြှင့်တင်ရန် အပူကို အသုံးပြုသည်။ အပူကို ဤညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်- Q = mc ΔT၊ ဤတွင် Q = အပူ ၊ m = ရေခဲ၏ အလေးချိန် ၊ c = ရေခဲ၏ သီးခြားအပူ၊ ΔT = -5 ^o C မှ 0 ^o C မှ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု ။

လုပ်ငန်းစဉ် P မှ Q အထိ လိုအပ်သောအပူ:

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

Q မှ R လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ရေခဲအားလုံးကို ရေအဖြစ် အရည်ပျော်ရန် လိုအပ်သော အပူဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အပူချိန် မပြောင်းလဲပါ။ အပူကို ဤညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်သည်- Q = mL _F၊ ဤတွင် Q = အပူ ၊ m = ရေခဲ၏ ဒြပ်ထု ၊ LF ₌ ရေ ခဲပေါင်းစပ်မှု၏ အပ်ချည်မျှင်အပူ ။

လုပ်ငန်းစဉ် Q မှ R အထိ လိုအပ်သောအပူ

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

စုစုပေါင်းအပူ:

၁၀,၅၀၀ + ၃၃၆,၀၀၀ = ၃၄၆,၅၀၀ ဂျိုးလ်

1. ငုပ်လျှိုးနေသောအပူဆိုတာ ဘာလဲ။
   • အဖွေ: ငုပ်လျှိုးနေသောအပူဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ အပူချိန်ကို မပြောင်းလဲဘဲ အဆင့်ကိုပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သော အပူစွမ်းအင်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အဆင့်ပြောင်းလဲမှုများအတွင်း မော်လီကျူးများအကြား ချည်နှောင်မှုများကို ချိုးဖျက်ရန် သို့မဟုတ် ဖွဲ့စည်းရန် လိုအပ်သော စွမ်းအင်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။
2. အဆင့်ပြောင်းလဲမှုတွင် အပူချိန်သည် အဘယ်ကြောင့် မပြောင်းလဲသနည်း။
   • အဖွေအဆင့်ပြောင်းလဲမှုတစ်ခုအတွင်း ပေးထားသော သို့မဟုတ် ဖယ်ရှားထားသော အပူစွမ်းအင်အားလုံးကို အရာဝတ္ထု၏အဆင့်ကို ပြောင်းလဲရန် အသုံးပြုသည်။ ဤစွမ်းအင်ကို အရာဝတ္ထု၏ kinetic စွမ်းအင် သို့မဟုတ် အပူချိန်ကို မြှင့်တင်ရန်မဟုတ်ဘဲ မော်လီကျူးများအကြား ချည်နှောင်မှုများကို ဖြတ်တောက်ရန် သို့မဟုတ် ဖွဲ့စည်းရန် အသုံးပြုသည်။
3. ပေါင်းစပ်မှု၏ ಲೇಪအပူနှင့် အငွေ့ပျံခြင်း၏ ಲೇಪအပူတို့၏ ကွာခြားချက်ကား အဘယ်နည်း။
   • အဖွေအရည်ပျော်မှတ်တွင် အစိုင်အခဲမှ အရည်သို့ (သို့မဟုတ် ပြောင်းပြန်) ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သော အပူစွမ်းအင်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ အငွေ့ပျံခြင်း၏ အရည်ပျော်မှတ်တွင် အရည်မှ ဓာတ်ငွေ့သို့ (သို့မဟုတ် ပြောင်းပြန်) ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သော အပူစွမ်းအင်ကို ရည်ညွှန်းသည်။
4. လေတိုက်နေတဲ့နေ့မှာ ရေကူးကန်ထဲက ထွက်လာတဲ့အခါ လေထုအပူချိန် ပူနေရင်တောင် ဘာလို့ ချမ်းနေရတာလဲ။
   • အဖွေရေသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ အရေပြားမှ အငွေ့ပျံသွားသည်နှင့်အမျှ အရည်မှ အငွေ့အဖြစ်သို့ အဆင့်ပြောင်းလဲခြင်း ဖြစ်ပေါ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်အတွက် စွမ်းအင်လိုအပ်ပြီး ၎င်းကို ကျွန်ုပ်တို့၏ အရေပြားမှ အပူပုံစံဖြင့် ရယူကာ ကျွန်ုပ်တို့၏ အရေပြားကို အေးမြစေသည်။
5. ၁၀၀°C မှာ ရေနွေးငွေ့က ၁၀၀°C မှာ ရေနွေးဆူဆူထက် ဘာကြောင့် ပိုအန္တရာယ်များတာလဲ။
   • အဖွေရေမှ ရေနွေးငွေ့သို့ အဆင့်ပြောင်းလဲချိန်တွင် အငွေ့ပျံခြင်း၏ အရိပ်အငွေ့ကို စုပ်ယူထားသောကြောင့် ရေနွေးငွေ့သည် ရေနွေးငွေ့ထက် စွမ်းအင်ပိုမိုပါဝင်သည်။ ရေနွေးငွေ့သည် အရေပြားပေါ်တွင် ငွေ့ရည်ဖွဲ့သောအခါ ဤအပိုစွမ်းအင်ကို ထုတ်လွှတ်ပြီး ရေနွေးငွေ့ထက် ပိုမိုပြင်းထန်သော အပူလောင်ဒဏ်ရာများကို ဖြစ်စေသည်။
6. ရေခဲထဲကို ဆားထည့်ခြင်းက ရေခဲရဲ့ အရည်ပျော်မှတ်ကို ဘယ်လိုလျော့ကျစေသလဲ။
   • အဖွေဆားထည့်ခြင်းသည် ရေခဲ-ရေ ရောစပ်ထားသည့်အရည်ပျော်ခြင်းနှင့် ရေခဲခဲခြင်းကြား မျှခြေကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသည်။ ၎င်းက ပုံမှန်ထက် အပူချိန်နိမ့်သောနေရာတွင် ရေခဲများ ပိုမိုအရည်ပျော်စေပြီး ရောစပ်ထားသည့်အရည်၏ ရေခဲမှတ်ကို ထိရောက်စွာ လျော့ကျစေသည်။
7. ချွေးထွက်ခြင်းက ဘာကြောင့် ပူပြင်းတဲ့နေ့မှာ ခန္ဓာကိုယ်ကို အေးမြစေတာလဲ။
   • အဖွေချွေးသည် အရေပြားမှ အငွေ့ပျံသွားသောအခါ အရည်မှ ဓာတ်ငွေ့သို့ အဆင့်ပြောင်းသွားသည်။ ဤအငွေ့ပျံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွက် စွမ်းအင်လိုအပ်ပြီး အရေပြားမှ ယူဆောင်သွားခြင်းဖြင့် အေးစေသည်။
8. အဆင့်ပြောင်းလဲမှုတွေနဲ့ ဆက်စပ်ပြီး sublimation ဆိုတာဘာလဲ။
   • အဖွေSublimation ဆိုသည်မှာ အရည်အဆင့်ကို မဖြတ်သန်းဘဲ အစိုင်အခဲမှ ဓာတ်ငွေ့သို့ တိုက်ရိုက်အဆင့်ပြောင်းလဲခြင်းဖြစ်သည်။ အဖြစ်များသော ဥပမာတစ်ခုမှာ ခြောက်သွေ့သောရေခဲ (အစိုင်အခဲကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်) သည် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်ငွေ့အဖြစ် တိုက်ရိုက်ပြောင်းလဲခြင်းဖြစ်သည်။
9. အပူချိန် ၀°C မှာရှိနေပေမယ့် ရေခဲအရည်ပျော်ဖို့ အပူစွမ်းအင် ဘာကြောင့်လိုအပ်တာလဲ။
   • အဖွေအပူစွမ်းအင်ကို ရေခဲ၏ အစိုင်အခဲဖွဲ့စည်းပုံတွင် ထိန်းထားသည့် မော်လီကျူးများအကြား ချည်နှောင်မှုများကို ဖြတ်တောက်ရန် အသုံးပြုသည်။ ဤချည်နှောင်မှုများ ပြတ်တောက်သွားသည်နှင့် ရေခဲသည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုမရှိသော်လည်း အရည်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းသွားသည်။
10. ဖိအားက အရည်ရဲ့ ဆူမှတ်ကို ဘယ်လိုအကျိုးသက်ရောက်စေသလဲ။

• အဖွေယေဘုယျအားဖြင့် ပြင်ပဖိအားကို တိုးမြှင့်လိုက်ခြင်းသည် အရည်၏ ဆူမှတ်ကို မြင့်တက်စေပြီး ဖိအားကို လျှော့ချလိုက်ခြင်းသည် ဆူမှတ်ကို လျော့ကျစေသည်။ ထို့ကြောင့် လေထုဖိအားနည်းသော မြင့်မားသောနေရာများတွင် ၁၀၀°C အောက် အပူချိန်တွင် ရေသည် ဆူပွက်လာခြင်းဖြစ်သည်။