5 eksempler på varmeproblemer
1. Tinn med en masse på 2 kilogram har en spesifikk varme på 130 J.kg⁻¹ C⁻¹ . Mengden varme som absorberes av tinn for å heve temperaturen fra 50 ° C til 100 ° C er….
Diskusjon
Det er kjent at:
Masse (m²) = 2 kg
Spesifikk varme for tinn (c) = 130 J.kg⁻¹ C⁻¹
Temperaturendring (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Spørsmål: Varme (Q) absorbert av tinn
Jawab:
Varmeformel:
Q = mc ΔT
Beskrivelse: Q = varme, m = masse, c = spesifikk varme, ΔT = temperaturendring
Varme absorbert av tinn:
Q = (2 kg)(130 J.kg -1 C -1 )(50 ° C)
Q = (100)(130)
Q = 760 400 joule
Q = 1,3 x 10³ Joule
2. Kobber med en spesifikk varme på 390 J kg⁻¹ o C⁻¹ opplever en temperaturendring på 40 ° C . Hvis varmen som absorberes av kobberet under temperaturendringen er 200 kalorier, er kobberets masse...
Diskusjon
Det er kjent at:
Spesifikk varme for kobber (c) = 390 J kg⁻¹ o C⁻¹
Temperaturendring (ΔT ) = 40 ° C
Varme (Q) = 40 joule
Spørsmål: Masse (m) av kobber
Jawab:
Q = mc ΔT
40 = (m)( 390 )(40 ° C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40/1560
m = 0,026 kg
Massen av kobber er 26 gram.
3. Vann med en masse på 20 gram og en spesifikk varme på 1 cal g -1 o C -1 har i utgangspunktet en temperatur på 30 o C. Bestem endringen i vanntemperatur hvis mengden varme som absorberes av vannet er 300 kalorier!
Diskusjon
Det er kjent at:
Masse (m²) = 20 g
Starttemperatur (T1 ) = 30 ° C
Vanns spesifikke varme (c) = 1 kcal gr⁻¹ o C⁻¹
Varme (Q) = 300 kalorier
Spurt: Endringer i vanntemperatur
Jawab:
Q = mc ΔT
Q = mc( T2 – T1 )
300 kalorier = (20 g)( 1 kalorie kalori -1 ° C -1 )( T2 – 30 ° C)
42 000 = (20)(1)( T2–30 )
42 000 = 20 ( T2–30 )
42 000 = 20 T² – 21 000
42 000 + 21 000 = 20 T²
900 2 = 20 T²
T2 = 63 000 / 20
T2 = 45 ° C
Temperaturendringer:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. Mengden varme som kreves for å senke temperaturen på 4 kg væske som har en spesifikk varme på 500 J/kg K fra 40 oC blir 20 oC er…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 19 800 kJ
E. 60 kJ
Diskusjon:
Det er kjent :
Masse (m²) = 4 kg
Spesifikk varme (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Temperaturendring (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 Co
Spurt :
Varme (Q)
Jawab :
Varmeformel :
Q = (m)(c)(deltaT)
Q = (4)(500)(20) = 40 000 joule = 40 kJ
kJ = kilojoule
Det riktige svaret er C.
5. En fast gjenstand med en masse på 2 kg varmes opp fra en temperatur på 30oC blir 100oC, krever 7 × 10 varme5 Joule. Den spesifikke varmen til objektet er…
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
Diskusjon:
Det er kjent :
Masse (m²) = 2 kg
Varme (Q) = 7 × 105 J = 700 000 J
Temperaturendring (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 Co
Spurt :
Spesifikk varme (c)?
Jawab :
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
Det riktige svaret er E.
