Przykład problemów z ciepłem

5 przykładów problemów z ciepłem

1. Cyna o masie 2 kilogramów ma ciepło właściwe 130 J.kg^-1C^-1. Liczba kalor które cyna absorbuje, aby podnieść swoją temperaturę z 50^oC do 100^oC jest….

Pembahasan

Wiadomo, że:

Masa (m) = 2 kg

Ciepło właściwe cyny (c) = 130 J.kg^-1C^-1

Zmiana temperatury (ΔT) = 100^oC - 50^oC = 50^oC

Zapytano: Ciepło (Q) absorbowane przez cynę

Jawab:

Wzór na ciepło:

Q = mcΔT

Opis: Q = ciepło, m = masa, c = ciepło właściwe, ΔT = zmiana suhu

Ciepło absorbowane przez cynę:

Q = (2 kg)(130 J.kg^-1C^-1) (50^oC)

Q = (100)(130)

Q = 525 000 dżuli

Q = 1,3 x 10⁴ Dżul

2. Miedź o cieple właściwym 390 J kg^{-1 stopni}C^-1 doświadczył zmiany temperatury o 40 stopni^oC. Jeśli ciepło pochłonięte przez miedź podczas zmiany temperatury wynosi 200 kalorii, to masa miedzi wynosi...

Pembahasan

Wiadomo, że:

Ciepło właściwe miedzi (c) = 390 J kg^{-1 stopni}C^-1

Zmiana temperatury (ΔT) = 40^oC

Ciepło (Q) = 40 dżuli

Zapytano: Masa (m) miedzi

Jawab:

Q = mcΔT

40 = (M)(390) (40^oC)

40 = (m)(390)(40)

40 = (m)(390)(4)

40 = (m)(1560)

m = 40 / 1560

m = 0,026 kg

Masa miedzi wynosi 26 gramów.

3. Woda ma masę 20 gramów i ciepło właściwe 1 cal g^{-1 o}C^-1 początkowo w temperaturze 30^oC. Określ zmianę temperatury wody, jeżeli ilość pochłoniętego przez nią ciepła wynosi 300 kalorii!

Pembahasan

Wiadomo, że:

Masa (m) = 20 gr

Temperatura początkowa (T₁) = 30^oC

Ciepło właściwe wody (c) = 1 cal g^{-1 o}C^-1

Ciepło (Q) = 300 kcal

Zapytano: Zmiany temperatury wody

Jawab:

Q = mcΔT

Q = mc (T₂ - T₁)

300 kalorii = (20 gramów)(1 kalorie g^{-1 o}C^-1)(T₂ - 30^oC)

300 = (20)(1)(T₂ - 30)

42 000 = 20 (T₂ - 30)

300 = 20 T₂ - 600

300 + 600 = 20 T₂

900 = 20 T₂

T₂ = 900 / 20

T₂ = 45^oC

Zmiany temperatury:

ΔT = 45^oC - 30^oC

ΔT = 15^oC

4. Ile ciepła potrzeba do obniżenia temperatury 4 kg cieczy o cieple właściwym 500 J/kg K z 40 ^oC zmienia się w 20 ^oC to…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
ok. 40 kJ
D.50 kJ
E. 60 kJ
Dyskusja:
Wiadomo, że :
Masa (m) = 4 kg
Ciepło właściwe (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg C^o
Zmiana temperatury (delta T) = 40 ^oC - 20 ^oC = 20 C^o
Zapytano :
Ciepło (Q)
Odpowiedź :
Formuła ciepła :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40 000 dżuli = 40 kJ
kJ = kilodżul
Prawidłowa odpowiedź to C.

5. Ciało stałe o masie 2 kg jest ogrzewane od temperatury 30°C^oC zmienia się w 100^oC, wymaga 7 × 10 ciepła⁵ Dżul. Ciepło właściwe obiektu wynosi…
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
Dyskusja:
Wiadomo, że :
Masa (m) = 2 kg
Ciepło (Q) = 7 × 10⁵ J = 700 000 J
Zmiana temperatury (delta T) = 100 ^oC - 30 ^oC = 70 C^o
Zapytano :
Ciepło właściwe (c) ?
Odpowiedź :
c = Q / m T
c = 700 000 J / (2 kg)(70 C^o) = 700 000 J / 140 kg C^o
c = 5000 J/kg C^o
c = 5000 J/kg K
Prawidłowa odpowiedź to E.