Ciepło Masa Ciepło właściwe Zmiana temperatury – problemy i rozwiązania

9 Ciepło Masa Ciepło właściwe Zmiana temperatury – problemy i rozwiązania

1. Ołów o masie 2 kg jest podgrzewany 50^oOd C do 100^oC. The ciepło właściwe ołowiu jest 130 J.kg^{-1 stopni}C^-1. Ile ciepło jest wchłaniany przez ołów?

Znany:

Masa (m) = 2 kg

Ciepło właściwe (c) = 130 J.kg^-1C^-1

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

Poszukiwany : Ciepło (P)

rozwiązanie:

Q = mc ΔT

Q= ciepło, m = masa, c = ciepło właściwe, ΔT = zmiana temperatury

Ciepło pochłaniane przez ołów:

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

Q = (100)(130)

Q = 13,000 Joule

Q = 1.3 x 10⁴ Dżul

2. Ciepło właściwe miedzi wynosi 390 J/kg ^oC, zmiana temperatury jest 40^oC. Jeżeli miedź pochłonie 40 dżuli ciepła, jaka jest masa miedzi?

Znany:

Ciepło właściwe miedzi (c) = 390 J/kg^oC

Zmiana temperatury (ΔT) = 40^oC

Ciepło (P) = 40 J

Poszukiwany : Masa (m) miedzi

rozwiązanie:

Q = mc ΔT

40 J = (M)(390 J/kg ^oC)(40^oC)

40 = (m)(390/tys.g)(40)

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

40 = (m)(1560/kg)

m = 40 / 1560

m = 0.026 kg

m = 26 gramów

3. Początkowa temperatura 20 gramów wody wynosi 30^oC. Ciepło właściwe wody wynosi 1 cal g^{-1 o}C^-1. Jeżeli woda pochłonęła 300 kalorii ciepła, określ temperaturę końcową!

Znany:

Masa (m) = 20 gr

Temperatura początkowa (T₁) = 30^oC

Ciepło właściwe wody (c) = 1 kcal gr^{-1 o}C^-1

Ciepło (Q) = 300 kalorii

Poszukiwany : Końcowa temperatura wody

rozwiązanie:

Q = mc T

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

300 = (20)(1)(T₂-30)

300 = 20 (T₂-30)

300 = 20T₂ - 600

300 + 600 = 20T₂

900 = 20T₂

T₂ = 900 / 20

T₂ = 45

Zmiana temperatury wynosi 45^oC - 30^oC = 15^oC.

4. Tzmiana temperatury wody morskiej is 1^oC gdy woda pochłonie 3900 dżuli ciepła. Ciepło właściwe wody morskiej wynosi × 3.9 10³ J/kg°C, jaka jest masa wody morskiej.

Znany:

Zmiana temperatury (ΔT) = 1^oC

Ciepło (Q) = 3900 dżuli

Ciepło właściwe wody morskiej (c) = 3.9 x 10³ J/kg°C = 3900 J/kg°C

Poszukiwany : Masa (M)

rozwiązanie:

Q = mc ΔT

Q= ciepło, m = masa, c = ciepło właściwe, ΔT = zmiana temperatury

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

5. Miedziana miedź o masie 2 kg pochłania 39 000 J ciepła w temperaturze 30°C. Jeśli ciepło właściwe miedzi wynosi 390 J/kg °C, jaka jest temperatura końcowa miedzi…

Znany:

Masa (m) = 2 kg

Temperatura początkowa (T₁) = 30^oC

Ciepło (Q) = 39,000 dżuli

Ciepło właściwe (C) miedzi = 390 J/kg ^oC

poszukiwany : Temperatura końcowa (T₂)

rozwiązanie:

Q = mc T

Q= ciepło, m = masa, c = ciepło właściwe, ΔT = zmiana temperatury

Q = mc ΔT = mc (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^oC

6. 5 kg wody ogrzano od 15°C do 40°C. Jakie ciepło pochłania woda? Ciepło właściwe wody wynosi × 4.2 10³ J/Kg° C.

Znany:

Masa (m) = 5 kg

Temperatura początkowa (T₁) = 15°C

Temperatura końcowa (T₂) = 40°C

Ciepło właściwe wody (c) = 4.2 × 10³ J/kg°C

Poszukiwany : Ciepło (P)

rozwiązanie:

Q = mc T

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 = 525 000 dżuli

7. 2 kg wody ogrzano od 24°C do 90°C. Jakie ciepło pochłania woda? Ciepło właściwe wody wynosi × 4.2 10³ J/Kg° C.

Znany:

Masa (m) = 2 kg

Temperatura początkowa (T₁) = 24°C

Temperatura końcowa (T₂) = 90°C

Ciepło właściwe wody (c) = 4,200 dżuli/kg°C

Poszukiwany :: Ciepło (P)

rozwiązanie:

Q = m c T

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

Q = (2 kg)(4,200 dżuli/kg°C)(66°C)

Q = (132)((4,200 dżuli)

Q = 525 000 dżuli

8. 5-gramowa woda została podgrzana od 10°C do 40°C. Jakie ciepło pochłania woda? Ciepło właściwe wody wynosi 1 × 10³ wapno/gr° C.

Znany:

Masa (m) = 5 gramy

Temperatura początkowa (T₁) = 10^oC

Temperatura końcowa (T₂) = 40^oC

Ciepło właściwe wody (c) = 1 cal/ gr°C

poszukiwany : Ciepło

rozwiązanie:

Q = mc T

Q = (5 gramów)(1 kal/ gr°C)(40^oC - 10^oC)

Q= (5)(1 c(30)

Q = 150 kalorii

9. 0.2 kg wody pochłania 42 000 dżuli ciepła 25^oC. Ciepło właściwe wody wynosi 4200 J/kg ^oC, jaka jest końcowa temperatura wody.

Znany:

Masa Z wody (m) = 0.2 kg

Ciepło (Q) = 42,000 dżuli

Ciepło właściwe wody (c) = 4200 J/kg ^oC

Temperatura początkowa (T₁) = 25^oC

Poszukiwany : Temperatura końcowa (T₂)

rozwiązanie:

Q = mc ΔT = mc (T₂ - T₁)

Q= ciepło, m = masa, c = ciepło właściwe, T = zmiana temperatury, T₁ = temperatura początkowa, T₂ = temperatura końcowa

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 = 840 T₂

T₂ = 63,000 / 840

T₂ = 75^oC

1. Konwersja skal temperatur
2. Rozszerzalność liniowa
3. Rozszerzenie obszaru
4. Rozszerzenie głośności
5. Ciepło
6. Mechaniczny równoważnik ciepła
7. Ciepło właściwe i pojemność cieplna
8. Ciepło utajone, ciepło topnienia, ciepło parowania
9. Oszczędność energii w transporcie ciepła