1. 1 kg water van 100 ° C wordt gemengd met 1 kg water van 10 ° C in een geïsoleerd systeem. De soortelijke warmte van water is 4200 J/kg ° C. Bepaal de eindtemperatuur van het mengsel!
Bekend:
Massa heet water (m 1 ) = 1 kg
Temperatuur van het warme water (T 1 ) = 100 o C
Massa koud water (m² ) = 1 kg
Temperatuur van koud water (T₂ ) = 10 ° C
Gevraagd: De eindtemperatuur (T)
oplossing:
Warmteverlies = Warmtewinst (geïsoleerd systeem)
m c Δ T = m c Δ T
m Δ T = m Δ T
m 1 (T 1 – T) = m 2 (T – T 2 )
(1)(100 – T) = (1)(T – 10)
100 – T = T – 10
100 + 10 = T + T
110 = 2T
T = 110 / 2
T = 55
De uiteindelijke temperatuur is 55 ° C.
[irp]
2. Een blok lood van 3 kg bij 80o geplaatst in 10 kg water. De soortelijke warmte van lood is 1400 J/kg.-1C-1 en de soortelijke warmte van water is 4200 J/kg.-1C-1De uiteindelijke temperatuur bij thermisch evenwicht is 20oC. Bepaal de begintemperatuur van het water!
Bekend:
Massa (m 1 ) = 3 kg
De soortelijke warmte van lood (c 1 ) = 1400 J.kg -1 C -1
De temperatuur van lood (T 1 ) = 80 o C
Massa water (m² ) = 10 kg
De soortelijke warmte van water (c 2 ) = 4200 J.kg -1 C -1
De temperatuur van het thermisch evenwicht (T) = 20 ° C
Gevraagd: De begintemperatuur van het water ( T₂ )
oplossing:
Warmteverlies = Warmtewinst
Q lood = Q water
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(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
De begintemperatuur van het water is 14 ° C.
[irp]
3. Een blok koper bij 100oC geplaatst in 128 gram water bij 30 oC. De soortelijke warmte van water is 1 cal.g-1oC-1 en de soortelijke warmte van koper is 0.1 cal.g-1oC-1. Als de temperatuur van het thermisch evenwicht is 36 oC, Bepaal de massa van het koper!
Bekend:
De temperatuur van koper (T 1 ) = 100 o C
De soortelijke warmte van koper (c 1 ) = 0.1 c al.g -1o C -1
Massa water (m² ) = 128 gram
Temperatuur van het water (T₂ ) = 30 ° C
De soortelijke warmte van water (c 2 ) = 1 c al.g -1o C -1
De temperatuur van het thermisch evenwicht (T) = 36 ° C
Gezocht: Massa koper (m l )
oplossing:
Warmteverlies = Warmtewinst
Q koper = Q water
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(m 1 )(6.4) = 768
m 1 = 768 / 6.4
m 1 = 120
De massa van het koper is 120 gram.
[irp]
4. Een blok ijs van M kg bij 0oC geplaatst in 340 gram water bij 20oC in een vat. Als de smeltwarmte voor water = 80 cal g-1, de soortelijke warmte van water is 1 cal g-1 oC-1. Al het ijs smelt en de temperatuur van thermisch evenwicht is 5oC, Bepaal de massa van het ijs!
Bekend:
Massa water (m) = 340 gram
De temperatuur van ijs (T<sub> ijs</sub> ) = 0 ° C
De temperatuur van het water (Twater ) = 20 ° C
De temperatuur van het thermisch evenwicht (T) = 5 ° C
De smeltwarmte van water ( L ) = 80 cal g⁻¹
De soortelijke warmte van water (c water ) = 1 cal g -1 o C -1
Gezocht: Massa ijs (M)
oplossing:
Warmteverlies = Warmtewinst
Q water = Q ijs
m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85M
M = 5100/85
M = 60 gram
[wpdm_package id = '714 ′]
- Temperatuurschalen omrekenen
- Lineaire uitbreiding
- Gebiedsuitbreiding
- Volume-uitbreiding
- Warmte
- Mechanisch equivalent van warmte
- Soortelijke warmte en warmtecapaciteit
- Latente warmte, smeltwarmte, verdampingswarmte
- Energiebehoud bij warmteoverdracht
