9 Căldură Masă Căldură specifică Variația de temperatură – Probleme și soluții
1. O plumb de 2 kg este încălzită de la 50oC la 100oC. The căldura specifică de plumb este 130 J.kg-1 sauC-1. Cât este absorbit de plumb?
Cunoscut:
Masă (m) = 2 kg
Căldura specifică (c) = 1 3 0 J.kg -1 C -1
Variația de temperatură ( ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Se caută: Căldură (Q)
soluţie:
Q = mc² Δ T
Q = căldură , m = masă, c = căldura specifică , ΔT = schimbarea de temperatură
Căldura absorbită de plumb:
Q = (2 kg)(1 3 0 J.kg -1 C -1 )(50 ° C)
Q = (100)(1 3 0)
Q = 1 3.000 Jouli
Q = 1,3 x 10⁴ Jouli
[irp]
2. Căldura specifică a cuprului este de 390 J/k⁻¹ o C , schimbarea de temperatură este de 40 o C. Dacă cuprul absoarbe 40 Jouli de căldură, care este masa cuprului?
Cunoscut:
Căldura specifică a cuprului (c) = 390 J/k g o C
Variația de temperatură ( ΔT ) = 40 ° C
Căldură ( Q) = 40 J
Cerut: Masa (m) a cuprului
soluţie:
Q = mc² Δ T
40 J = (m)( 390 J/kg ° C )(40 ° C)
40 = (m)( 390/kg )(40)
40 = (m)( 390 /kg )(4)
40 = (m)( 1560 /kg )
m = 40 / 1560
m = 0.026 kg
m = 26 grame
3. Temperatura inițială a 20 de grame de apă este de 30 ° C. Căldura specifică a apei este de 1 cal g -1 ° C -1 . Dacă apa absoarbe 300 de calorii de căldură, determinați temperatura finală!
Cunoscut:
Masă (m) = 20 gr
Temperatura inițială (T1 ) = 30 ° C
Căldura specifică a apei (c) = 1 cal gr -1 ° C -1
Căldură (Q) = 300 cal
Cerință: Temperatura finală a apei
soluţie:
Q = mc² ΔT
300 cal = (20 gr) ( 1 cal gr -1 o C -1 ) ( T2 -30 )
300 = (20)(1)( T² -30 )
300 = 20 ( T² - 30 )
300 = 20 T 2 – 600
300 + 600 = 20T²
900 = 20T 2
T2 = 900 / 20
T2 = 45
Variația de temperatură este de 45 ° C – 30 ° C = 15 ° C.
[irp]
4. Tschimbarea temperaturii apa mării is 1oC când apa absoarbe 3900 Jouli de căldură. Căldura specifică a apei de mare este 3.9 10 ×3 J/kg°C, care este masa apei de mare.
Cunoscut:
Variația de temperatură ( ΔT ) = 1 ° C
Căldură (Q) = 3900 Joule
Căldura specifică a apei de mare (c) = 3.9 x 10³ J / k g°C = 3900 J/Kg°C
Masă căutată (m)
soluţie:
Q = mc² Δ T
Q = căldură , m = masă, c = căldură specifică , ΔT = schimbarea temperaturii
m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg
5. Un metal de cupru de 2 kg absoarbe 39,000 J de căldură la 30°C. Dacă căldura specifică a cuprului este de 390 J/kg °C, care este temperatura finală a cuprului...
Cunoscut:
Masa (m) = 2 kg
Temperatura inițială (T1 ) = 30 ° C
Căldură (Q) = 39,000 Joule
Căldura specifică (c) a cuprului = 390 J/kg ° C
Dorită : Temperatura finală ( T2 )
soluţie:
Q = mc² ΔT
Q = căldură , m = masă, c = căldură specifică , ΔT = schimbarea temperaturii
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
[irp]
6. O cantitate de apă de 5 kg este încălzită de la 15°C la 40°C. Ce căldură este absorbită de apă? Căldura specifică a apei este 4.2 × 10³ J /kg°C.
Cunoscut:
Masa (m) = 5 kg
Temperatura inițială (T1 ) = 15°C
Temperatura finală (T2 ) = 40°C
Căldura specifică a apei (c) = 4.2 × 10³ J /kg°C
Se caută: Căldură (Q)
soluţie:
Q = mc² 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 = 525,000 Jouli
7. O cantitate de apă de 2 kg este încălzită de la 24°C la 90°C. Ce căldură este absorbită de apă? Căldura specifică a apei este 4.2 × 10³ J /kg°C.
Cunoscut:
Masa (m) = 2 kg
Temperatura inițială (T1 ) = 24°C
Temperatura finală (T2 ) = 90°C
Căldura specifică a apei (c) = 4,200 Jouli/kg°C
Se caută :: Căldură (Q)
soluţie:
Q = mc ΔT
Q = (2 kg)( 4,200 Jouli/kg°C)(90°C – 24°C)
Q = (2 kg)( 4,200 Jouli/kg°C)(66°C)
Q = (132) ( 4,200 Jouli)
Q = 554,400 Jouli
[irp]
8. O cantitate de apă de 5 grame este încălzită de la 10°C la 40°C. Ce căldură este absorbită de apă? Căldura specifică a apei este 1 × 10³ cal / g r °C.
Cunoscut:
Masă (m) = 5 grame
Temperatura inițială (T1 ) = 10 ° C
Temperatura finală (T2 ) = 40 ° C
Căldura specifică a apei (c) = 1 c al/ gr°C
Se caută : Căldură
soluţie:
Q = mc² ΔT
Q = (5 grame) ( 1 cal/gr°C) (40 ° C – 10 ° C)
Q = (5)( 1 c al)(30)
Q = 150 calorii
9. O apă de 0.2 kg absoarbe 42,000 Jouli de căldură la 25 ° C . Căldura specifică a apei este de 4200 J/kg ° C, care este temperatura finală a apei.
Cunoscut:
Masa apei (m) = 0.2 kg
Căldură (Q) = 42,000 Joule
Căldura specifică a apei (c) = 4200 J/kg ° C
Temperatura inițială (T1 ) = 25 ° C
Dorită: Temperatura finală ( T2 )
soluţie:
Q = mc² ΔT = mc² ( T² – T¹ )
Q= , m = masă, c = căldura specifică, ΔT = schimbarea temperaturii, T1 = temperatura initiala, T2 = temperatura finală
Q = mc² ( 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 ° C
- Conversia scalelor de temperatură
- Expansiune liniară
- Extinderea zonei
- Extinderea volumului
- căldură
- Echivalentul mecanic al căldurii
- Căldură specifică și capacitate termică
- Căldură latentă, căldură de fuziune, căldură de vaporizare
- Conservarea energiei pentru transferul de căldură
