5 voorbeelden van hitteproblemen
1. Tin met een massa van 2 kilogram heeft een soortelijke warmte van 130 J· kg⁻¹ · C⁻¹ . De hoeveelheid warmte die tin absorbeert om zijn temperatuur te verhogen van 50 ° C naar 100 ° C is….
Discussie
Het is bekend dat:
Massa (m) = 2 kg
Soortelijke warmte van tin (c) = 130 J.kg⁻¹C⁻¹
Temperatuurverandering (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Vraag: Warmte (Q) geabsorbeerd door tin
Antwoord :
Warmteformule:
Q = mc Δ T
Omschrijving: Q = warmte, m = massa, c = soortelijke warmte, ΔT = temperatuurverandering
Warmte geabsorbeerd door tin:
Q = (2 kg)(130 J.kg -1 C -1 )(50 o C)
Q = (100)(130)
Q = 13000 Joule
Q = 1,3 x 10³ Joule
2. Koper met een soortelijke warmte van 390 J kg⁻¹ ° C⁻¹ ondergaat een temperatuurverandering van 40 ° C . Als de warmte die het koper tijdens deze temperatuurverandering absorbeert 200 calorieën bedraagt, dan is de massa van het koper...
Discussie
Het is bekend dat:
Soortelijke warmte van koper ( c) = 390 J kg⁻¹ ° C⁻¹
Temperatuurverandering (ΔT ) = 40 ° C
Warmte (Q) = 40 Joule
Vraag: Massa (m) van koper
Antwoord :
Q = mc Δ T
40 = (m)( 390 )(40 o C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
meter = 40 / 1560
m = 0,026 kg
De massa van het koper is 26 gram.
3. Water met een massa van 20 gram en een soortelijke warmte van 1 cal g⁻¹ ° C⁻¹ heeft aanvankelijk een temperatuur van 30 ° C . Bepaal de temperatuurverandering van het water als het water 300 calorieën aan warmte absorbeert!
Discussie
Het is bekend dat:
Massa (m) = 20 gr
Initiële temperatuur (T 1 ) = 30 o C
Soortelijke warmte van water (c) = 1 cal gr⁻¹ ° C⁻¹
Warmte (Q) = 300 cal
Gevraagd: Veranderingen in de watertemperatuur
Antwoord :
Q = mc Δ T
Q = mc (T 2 – T 1 )
300 cal = (20 gr)( 1 cal gr -1 o C -1 )(T 2 – 30 o C)
300 = (20)(1)(T 2 – 30)
300 = 20 (T 2 – 30)
300 = 20 T 2 – 600
300 + 600 = 20 T 2
900 = 20 T 2
T 2 = 900 / 20
T 2 = 45 ° C
Temperatuurveranderingen:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. De hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van 4 kg vloeistof met een soortelijke warmte van 500 J/kg K te verlagen van 40 oC wordt 20 oC is…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Discussie:
Het is bekend :
Massa (m) = 4 kg
Soortelijke warmte (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Temperatuurverandering (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 Co
gevraagd :
Warmte (Q)
Antwoorden :
Warmteformule :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40.000 Joule = 40 kJ
kJ = kilojoule
Het juiste antwoord is C.
5. Een vast voorwerp met een massa van 2 kg wordt verwarmd vanaf een temperatuur van 30oC wordt 100oC, vereist 7 × 10 warmte5 Joule. De soortelijke warmte van het object is…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
C. 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
Discussie:
Het is bekend :
Massa (m) = 2 kg
Warmte (Q) = 7 × 105 J = 700.000 J
Temperatuurverandering (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 Co
gevraagd :
Soortelijke warmte (C) ?
Antwoorden :
c = Q / m T
c = 700.000 J / (2 kg)(70 Co) = 700.000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
Het juiste antwoord is E.
