Varmemasse Spesifikk varme Temperaturendringen – Problemer og løsninger

9 Varmemasse Spesifikk varme Temperaturendringen – Problemer og løsninger

1. 2 kg bly varmes opp fra 50^oC til 100^oC. Den spesifikk varme av bly er 130 J.kg^{-1 grader}C^-1. Hvor mye hete absorberes av blyet?

Kjent:

Masse (m²) = 2 kg

Den spesifikke varmen ⁽ c ) = 130 J.kg⁻¹ ^C⁻¹

Temperaturendringen ( ΔT ) = 100 ^° C – 50 ^° C = 50 ^° C

Ønskes: Varme (Q)

løsning:

Q = mc ΔT

Q = varme , m = masse, c = spesifikk varme , ΔT = temperaturendringen

Varmen som absorberes av bly:

Q = (2 kg)(1 3 0 J.kg ^-1 C ^-1 )(50 ^° C)

Q = (100)(1 3 0)

Q = 1 3000 joule

Q = 1,3 x ¹⁰⁴ Joule

2. Den spesifikke varmen til kobber er 390 J/k g ^o C, temperaturendringen er 40 ^o C. Hvis kobberet absorberer 40 joule varme, hva er kobberets masse!

Kjent:

Den spesifikke varmen til kobber (c) = 390 J/k g ^o C

Temperaturendringen ( ΔT ) = 40 ^° C

Varme ( Q) = 40 J

Ønsket: Masse (m) kobber

løsning:

Q = mc ΔT

40 J = (m)( 390 J/kg g ^oC )(40 ^oC )

40 = (m)( 390 /kg )(40)

40 = (m)( 390/kg )(4)

40 = (m²)( 1560/kg )

m = 40 / 1560

m = 0.026 kg

m = 26 gram

3. Starttemperaturen til 20 gram vann er 30 ^o C. Vannets spesifikke varme er 1 kcal g⁻¹ ^{o C⁻¹} . ^Hvis vann absorberer 300 kalorier med varme, bestem slutttemperaturen!

Kjent:

Masse (m²) = 20 g

Starttemperaturen (T1 ₎ = 30 ^° C

Vannets spesifikke varme ⁽ c) = 1 kcal ^{gr⁻¹ o} C⁻¹

Varme (Q) = 300 kalorier

Ønskes: Slutttemperaturen på vannet

løsning:

Q = mc ΔT

300 kalorier = (20 g)( 1 kalorie gram ^{-1 g} C ^-1 ) ( T2 _-30 )

300 = (20)(1) ₍ T2-30 )

300 = 20 ₍ T2-30 )

300 = 20 _T² – 600

300 + 600 = _20T²

900 = _20T2

T2 = 63 ₀₀₀ / 20

T2 = ₄₅

Temperaturendringen er 45 ^° C – 30 ^° C = 15 ^° C.

4. Ttemperaturendringen av sjøvannet is 1^oC når vann absorberer 3900 joule varme. Den spesifikke varmen til sjøvannet er 3.9 × 10³ J/kg°C, hva er massen til sjøvannet.

Kjent:

Temperaturendringen ( ΔT ) = 1 ^° C

Varme (Q) = 42 000 joule

Sjøvannets spesifikke varme (c) = 3.9 x 10³ ^J / k g°C = 3900 J/kg°C

Ønsket: Masse (m²)

løsning:

Q = mc ΔT

Q = varme , m = masse, c = spesifikk varme , ΔT = temperaturendringen

m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg

5. En kobber på 2 kg absorberer 39 000 J varme ved 30 °C. Hvis den spesifikke varmen til kobber er 390 J/kg °C, hva er den endelige temperaturen til kobberet ...

Kjent:

Masse (m²) = 2 kg

Starttemperatur (T1 ₎ = 30 ^° C

Varme (Q) = 39 000 joule

Spesifikk varme (c) for kobber = 390 J/kg ^o C

Ønsket : Slutttemperaturen ( _T2 )

løsning:

Q = mc ΔT

Q = varme , m = masse, c = spesifikk varme , ΔT = temperaturendringen

Q = mc² ΔT = mc² ( _T² – _T¹ )

39 000 = (2)( 390)( _T2–30 )

100 = (2)(1)( _T2–30 )

100 = (2)( _T2–30 )

50 = _T2–30​

T2 = 50 + ₃₀

T2 = 80 _° ^C

6. 5 kg vann varmes opp fra 15 °C til 40 °C. Hva er varmen som absorberes av vannet? Spesifikk varme for vann er 4.2 × 10³ ^J /kg °C.

Kjent:

Masse (m²) = 5 kg

Starttemperatur (T1 ₎ = 15 °C

Slutttemperatur (T2 ₎ = 40 °C

Vannets spesifikke varme (c) = 4.2 × 10³ ^J /kg° C

Ønskes: Varme (Q)

løsning:

Q = mc ΔT

Q = (5 kg)( 4.2 × 10³ ^J /kg°C)(40°C – 15°C)

Q = (5)( 4.2 × 10³ ^J )(25)

Q = 525 x ^10³ J

Q = 760 400 joule

7. 2 kg vann varmes opp fra 24 °C til 90 °C. Hva er varmen som absorberes av vannet? Spesifikk varme for vann er 4.2 × 10³ ^J /kg °C.

Kjent:

Masse (m²) = 2 kg

Starttemperatur (T1 ₎ = 24 °C

Slutttemperatur (T2 ₎ = 90 °C

Vannens spesifikke varme (c) = 4,200 joule/kg°C

Ønskes :: Varme (Q)

løsning:

Q = m c ΔT

Q = (2 kg)( 4,200 joule/kg°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 kg)( 4,200 joule/kg°C)(66°C)

Q = (132)( 4,200 joule)

Q = 760 400 joule

8. 5 gram vann varmes opp fra 10 °C til 40 °C. Hva er varmen som absorberes av vann? Spesifikk varme for vann er 1 × ^10³ kcal /g r °C.

Kjent:

Masse (m) = 5 gram

Starttemperatur (T1 ₎ = 10 ^° C

Slutttemperatur (T2 ₎ = 40 ^° C

Vannens spesifikke varme (c) = 1 c⁻¹ / gr°C

Ønskes : Varme

løsning:

Q = mc ΔT

Q = (5 gram)( 1 kcal/gr°C)(40 ^° C – 10 ^° C)

Q = (5)( 1 c al)(30)

Q = 150 kalorier

9. 0.2 kg vann absorberer 42 000 joule varme ved 25 ^° C. Vannets spesifikke varme er 4200 J/kg ^° C, som er vannets slutttemperatur.

Kjent:

Vannmasse (m) = 0.2 kg

Varme (Q) = 42 000 joule

Vannens spesifikke varme (c) = 4200 J/kg ^o C

Starttemperatur (T1 ₎ = 25 ^° C

Ønsket: Slutttemperatur ( _T2 )

løsning:

Q = mc² ΔT = mc² ( _T² – _T¹ )

Q= hete, m = masse, c = spesifikk varme, ΔT = temperaturendringen, T₁ = den opprinnelige temperaturen, T₂ = den endelige temperaturen

Q = mc( _T2 – _T1 )

42 000 = (0.2)(4200)( _T2–25 )

42 000 = 840 ( _T2–25 )

42 000 = 840 T² _– 21 000

42 000 + 21 000 = 840 _T²

63,000 2 = 840 _T²

T2 = 63 ₀₀₀ / 840

T2 = ₇₅ ^° C

1. Konvertering av temperaturskalaer
2. Lineær ekspansjon
3. Områdeutvidelse
4. Volumutvidelse
5. Heat
6. Mekanisk ekvivalent av varme
7. Spesifikk varme og varmekapasitet
8. Latent varme, smeltevarme, fordampningsvarme
9. Energibevaring for varmeoverføring