Shembuj pyetjesh rreth nxehtësisë dhe ndryshimeve në gjendje

15 Shembuj të nxehtësisë dhe ndryshimeve në gjendje

Diskutim mbi problemet e nxehtësisë

1. Për të rritur temperaturën e ujit të detit me 1°C, kërkohen 3900 xhul nxehtësi . Nëse nxehtësia specifike e ujit të detit është 3,9 × 10 ³ J/Kg°C, atëherë masa e ujit të detit është…

A. 100 kg

B. 10 kg

C. 1 kg

D. 0,1 kg

Diskutim

Dihet që:

Ndryshimi i temperaturës ( ΔT ) = 1 ^o C

Nxehtësia (Q) = 3900 Xhaul

Nxehtësia specifike e ujit të detit (c) = 3,9 x 10 ³ J/Kg°C = 3900 J/Kg°C

Pyetje: Masa e ujit të detit (m)

Përgjigje:

Formula e nxehtësisë:

Q = mc Δ T

Përshkrimi: Q = nxehtësia, m = masa, c = nxehtësia specifike, ΔT = ndryshimi i temperaturës

m = Q / c Δ T = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1

Pra, masa e ujit të detit (m) = 1 kilogram

Përgjigja e saktë është C.

2. Bakër me një masë prej 2 kg në një temperaturë prej 30°C. Merr 39.000 J nxehtësi. Nëse nxehtësia specifike e bakrit është 390 J/kg °C, atëherë temperatura përfundimtare e bakrit është...

A. 80°C

B. 50°C

C. 30°C

D. 20°C

Diskutim

Dihet që:

Masa (m) = 2 kg

Temperatura fillestare (T1 ₎ = 30 ^° C

Nxehtësia e absorbuar (Q) = 39.000 Xhaul

Nxehtësia specifike (c) e bakrit = 390 J/kg ^o C

Pyetje: Temperatura përfundimtare e bakrit ( _T2 )

Përgjigje:

Formula e nxehtësisë:

Q = mc ΔT

Përshkrim: Q = nxehtësia, m = masa, c = nxehtësia specifike, ΔT = ndryshimi i temperaturës

Q = mc ΔT = mc ( _T2 – _T1 )

39.000 = (2)( 390)(T2 _– 30)

100 = (2)(1)(T2 _– 30)

100 = (2)(T2 _– 30)

50 = T ₂ – 30

T2 = 50 + ₃₀

T2 = ₈₀ ^o C

Përgjigja e saktë është A.

3. Për të rritur temperaturën e 5 kg ujë nga 15°C në 40°C, sasia e nxehtësisë së nevojshme është….

(nxehtësia specifike e ujit 4,2 × 10 ³ J/Kg° C)

A. 525.000 J

B. 420.000 J

Rreth 150.000 J

D. 21.000 J

Diskutim

Dihet që:

Masa (m) = 5 kg

Temperatura fillestare (T1 ₎ = 15°C

Temperatura përfundimtare (T2 ₎ = 40°C

Nxehtësia specifike e ujit (c) = 4,2 × 10 ³ J/kg° C

I pyetur: Nxehtësia (Q)

Përgjigje:

Formula e nxehtësisë:

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 = 525.000 Xhaul

Përgjigja e saktë është A.

4. 2 kg ujë nga një temperaturë prej 24°C ngrohet në 90°C. Nëse nxehtësia specifike është 4.200 Xhoul/kg°C, atëherë nxehtësia e marrë nga uji është...

A. 336.000 Xhaul

B. 259.200 Xhaul

Rreth 554.400 xhaul

D. 543.600 Xhaul

Diskutim

Dihet që:

Masa e ujit (m) = 2 kg

Temperatura fillestare (T1 ₎ = 24°C

Temperatura përfundimtare (T2 ₎ = 90°C

Nxehtësia specifike e ujit (c) = 4.200 Xhaul/kg°C

Pyetje: Nxehtësia (Q) e marrë nga uji është….

Përgjigje:

Kaloritë:

Q = m c ΔT

Q = (2 kg)( 4.200 Xhaul/kg°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 kg)( 4.200 Xhoul/kg°C)(66°C)

Q = (132)( 4.200 Xhul)

Q = 554.400 Xhaul

Përgjigja e saktë është C.

5. Uji me një masë prej 5 gramësh ngrohet nga 10°C në 40°C. Nëse nxehtësia specifike e ujit është 1 kal/gr°C, sasia e nxehtësisë së nevojshme për të rritur temperaturën e ujit është...

A. 100 kalori

B. 150 kalori

C. 200 kalori

D. 400 kalori

Diskutim

Dihet që:

Masa (m) = 5 gramë

Temperatura fillestare (T1 ₎ = 10 ^° C

Temperatura përfundimtare (T2 ₎ = 40 ^o C

Nxehtësia specifike e ujit (c) = 1 kal/gr°C

Pyetje: Nxehtësia e nevojshme për të rritur temperaturën e ujit

Përgjigje:

Formula e nxehtësisë:

Q = mc ΔT

Q = (5 gramë)( 1 kal/gr°C)(40 ^° C – 10 ^° C)

Q = (5)( 1 kal)(30)

Q = 150 kalori

Përgjigja e saktë është B.

6. Përçuesi më i mirë i nxehtësisë është...

A. alumini

B. zhiva

C. hekuri

D. qelqi

Diskutim

Nëse një material e përçon mirë nxehtësinë apo jo varet nga lloji i materialit. Madhësia fizike që tregon aftësinë e një materiali për të përçuar nxehtësinë quhet përçueshmëri termike. Sa më e lartë të jetë përçueshmëria termike, aq më e mirë është aftësia e materialit për të përçuar nxehtësinë.

Më poshtë janë vlerat e përçueshmërisë termike të disa materialeve:

Alumini = 200 J/ms ^C₂o

Hekuri = 40 J/ms ^C₂o

Merkuri = 8,30 J/ms ^C₂o

Qelqi = 0,84 J/ms ^C₂o

Bazuar në të dhënat e mësipërme, vlera më e madhe e përçueshmërisë termike është alumini.

Përgjigja e saktë është A.

7. 0,2 kg ujë në një temperaturë prej 25 ^o C ngrohet me një nxehtësi prej 42.000 Xhaulësh. Nëse nxehtësia specifike e ujit = 4200 J/kg ^o C, atëherë temperatura përfundimtare e ujit është…

A. 100 ^o C

B. 80 ^o C

C. 75 ^o C

D. 50 ^o C

Diskutim

Të gjitha njësitë shprehen në njësi ndërkombëtare, përveç njësive të temperaturës të cilat ende përdorin Celsius, sepse nxehtësia përdor njësinë J/kg ^o C.

Dihet që:

Masa e ujit (m) = 0,2 kg

Nxehtësia (Q) = 42.000 Xhaul

Nxehtësia specifike e ujit (c) = 4200 J/kg ^o C

Temperatura fillestare (T1 ₎ = 25 ^° C

Pyetje: Temperatura përfundimtare ( _T2 )

Përgjigje:

Formula e nxehtësisë:

Q = mc ΔT = mc ( _T2 – _T1 )

Përshkrimi i formulës:

Q = nxehtësia, m = masa, c = nxehtësia specifike, ΔT = ndryshimi i temperaturës, T1 ₌ temperatura fillestare, T2 ₌ temperatura përfundimtare

Temperatura përfundimtare e ujit është:

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

T ₂ = 63.000 / 840

T2 = ₇₅ ^o C

Përgjigja e saktë është C.

Ndryshimet në Temperaturë dhe Ndryshimet në Formë

8. Bazuar në grafik, sasia e nxehtësisë së kërkuar nga 5 kg ujë në procesin nga C në D (nxehtësia specifike e ujit = 4.200 J/kg ^o C) është…

A. 210.000 J

B. 420.000 J

Rreth 21.000.000 J

D. 42.000.000 J

Diskutim

Dihet që:

Masa e ujit (m) = 5 kg

Nxehtësia specifike e ujit (c) = 4200 J/kg ^o C

Temperatura fillestare (T1 ₎ = 0 ^o C

Temperatura përfundimtare (T2 ₎ = 10 ^o C

Ndryshimi i temperaturës ( ΔT) = 10 ^o C – 0 ^o C = 10 ^o C

Pyetje: Nxehtësia e absorbuar (Q)

Përgjigje:

Formula e nxehtësisë:

Q = mc ΔT = (5 kg)(4200 J/kg ^o C)( 10 ^o C) = (5)(4200 J)( 10 ) = (50)(4200 J) = 210.000 Xhaul

Përgjigja e saktë është A.

9. Shikoni grafikun në anë! Sasia e nxehtësisë së nevojshme për të ndryshuar 200 gramë akull në procesin A në C, nëse nxehtësia specifike e akullit është 2100 J/kg ^o C dhe nxehtësia e shkrirjes së akullit është 336.000 J/kg, është…..

A. 4.200 Xhaul

B. 67.200 Xhaul

Rreth 71.400 xhaul

D. 75.600 Xhaul

Diskutim

Dihet që:

Të gjitha njësitë duhet të shprehen në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive.

Masa e akullit (m) = 200 gram = 200/1000 kilogramë = 0,2 kilogramë

Nxehtësia specifike (c) = 2100 J/kg ^o C

Nxehtësia e shkrirjes së akullit (L2F ₎ = 336.000 J/kg

Pyetje: Sa nxehtësi kërkohet në procesin nga A në C?

Përgjigje:

Në procesin A në B, nxehtësia absorbohet nga akulli për të rritur temperaturën e tij nga -10 ^° C në 0 ^° C.

Sasia e nxehtësisë së absorbuar në procesin A deri në B llogaritet duke përdorur formulën e nxehtësisë:

Q = mc ΔT

Përshkrimi i formulës: Q = nxehtësia e absorbuar, m = masa e akullit, c = nxehtësia specifike e akullit, ΔT = ndryshimi i temperaturës

Pra, sasia e nxehtësisë së absorbuar është:

Q ₁ = mc ΔT = (0,2)( 2100)(0-(-10) = (0,2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 Xhaul

Në proceset B deri në C, nxehtësia thithet për të shkrirë të gjithë akullin në ujë. Në këtë proces, ndodh vetëm një ndryshim në gjendje, por nuk ndodh asnjë ndryshim në temperaturë. Temperatura e akullit dhe ujit mbetet në 0 ^° C.

Sasia e nxehtësisë së absorbuar në procesin B deri në C llogaritet duke përdorur formulën e nxehtësisë:

Q2 = m L _F = (0,2 kg)( 336.000 J _/ kg) = 67200 Xhaul

Sasia e nxehtësisë së absorbuar në procesin A deri në C:

Q = _Q1 + Q2 ₌ 4200 Xhulë + 67200 Xhulë = 71400 Xhulë

Përgjigja e saktë është C.

10. Shikoni grafikun e mëposhtëm të rezultateve eksperimentale!

Nëse ngrohen 2 kg ujë dhe nxehtësia e avullit të ujit = 2,27 x 106 ^J /kg, nxehtësia specifike e ujit = 4.200 J/kg ^o C dhe presioni i ajrit është 1 atmosferë, atëherë sasia e nxehtësisë së nevojshme për procesin nga B në C është...

A. 3.360 kilojoule

B. 4.540 kilojoule

Rreth 4.876 kilojoulë

D. 5.212 kilojoule

Diskutim

Dihet që:

Masa e ujit (m) = 2 kg

Nxehtësia e avullit të ujit (L _V ) = 2,27 x 106 ^J /kg

Nxehtësia specifike e ujit (c) = 4.200 J/kg ^o C

Pyetje: Sasia e nxehtësisë së absorbuar për procesin nga B në C.

Përgjigje:

Në procesin A në B, nxehtësia e absorbuar nga uji përdoret për të rritur temperaturën e ujit nga 60 ^° C në 100 ^° C. Në një presion ajri prej 1 atmosfere, temperatura e vlimit të ujit është 100 ^° C dhe pasi arrin një temperaturë prej 100 ^° C, uji nuk përjeton ndryshime të mëtejshme të temperaturës, por përjeton një ndryshim nga gjendja e lëngshme në atë të gaztë.

Në proceset B deri në C, nxehtësia e absorbuar përdoret për të avulluar të gjithë ujin në gaz. Sasia e nxehtësisë së absorbuar llogaritet duke përdorur formulën:

Q = m L _V = (2 kg)(2,27 x 10 ⁶ J/kg) = 4,54 x 10 ⁶ Xhaul = 4540 x 10 ³ Xhaul = 4540 kilo Xhaul

Përgjigja e saktë është B.

11.

Kushtojini vëmendje grafikut të mëposhtëm
Akulli me një masë prej 50 gramësh nxehet nga -5^oC në ujë në një temperaturë prej 60^oC ujë. Nëse nxehtësia e shkrirjes së akullit = 80 kal/gram, nxehtësia specifike e akullit = 0,5 kal/gram ^oC, nxehtësia specifike e ujit = 1 kal/gram ^oC, atëherë sasia e nxehtësisë së kërkuar gjatë procesit nga C në D është….

A. 125 kalori
B. 3.000 kalori
C. 4.000 kalori
D. 7.125 kalori

Diskutim

Dihet që:
Masa e akullit (m es) = 50 gram
Temperatura e akullit (T es) = -5 ^oC
Nxehtësia specifike e akullit (c es) = 0,5 kal/gram ^oC
Nxehtësia e shkrirjes së akullit (L akull) = 80 kal/gram
Temperatura e ujit (T ujë) = 60 ^oC
Nxehtësia specifike e ujit (c ujë) = 1 kal/gram ^oC
Pyetje: Sasia e nxehtësisë në procesin C në D
Përgjigje:

Në procesin A në B, temperatura e akullit ndryshon nga -5 ^oC bëhet 0 ^oC
Në procesin B deri në C, i gjithë akulli shndërrohet në ujë (lënda e ngurtë shndërrohet në lëng). Në këtë proces, temperatura nuk ndryshon.
Në procesin C në D, temperatura e ujit ndryshon nga 0 ^oC bëhet 60 ^oC

Nxehtësia e kërkuar në procesin A deri në B:
Q = mc ΔT
Q = (m_es)(c_es)(0 – T_es)
Q = (50)(0,5)(0-(-5)) = (50)(0,5)(5) = 125 kalori
Nxehtësia e kërkuar në procesin B deri në C:
Q = m L
Q = m_es L_es
Q = (50)(80) = 4000 kalori
Nxehtësia e kërkuar në procesin C deri në D:
Q = mc ΔT
Q = (m_ajror)(c_ajror)(T_ajror - 0)
Q = (50)(1)(60-0) = (50)(1)(60) = 3000 kalori

Nxehtësia e kërkuar në procesin A deri në D:
Q = 125 + 4000 + 3000
Q = 7125 kalori

Autori llogarit sasinë e nxehtësisë së nevojshme për secilin proces për t'ju ndihmuar të kuptoni se si ta zgjidhni këtë lloj problemi. Pyetja është nxehtësia e nevojshme për procesin C deri në D.

Përgjigja e saktë është B.

12.

Bazuar në grafikun pranë numrit të nxehtësi 3 kg akull janë të nevojshëm në procesin e ABC-së… (nxehtësia specifike es = 2.100 J/kg^oC, nxehtësia e bashkimit es = 336.000 J/kg)

A. 630 kJ
B. 819 kJ
C. 1071 kJ
D. 3276 kJ

Diskutim

Grafiku i mësipërm ilustron procesin e ndryshimit të gjendjes së akullit në ujë.
Në procesin AB, nxehtësia përdoret për të rritur temperaturën e akullit nga -10°C.^oC deri në 0^oC.
Q = mc (delta T)
Q = (3)(2100)(0-(-10)) = (3)(2100)(10) = 63.000 Xhaul = 63 kJ (kj = kilo Xhaul)
Në procesin BC, nxehtësia përdoret për të shkrirë të gjithë akullin në ujë. Në këtë proces, temperatura e akullit nuk ndryshon.
Q = m L_F
Q = (3)(336.000) = 1.008.000 Xhaul
Sasia e nxehtësisë së kërkuar për akullin në procesin ABC është:
63 kJ + 1.008 kJ = 1071 kJ
Përgjigja e saktë është C.

13.

Kushtojini vëmendje grafikut të ngrohjes së 500 gramëve akull në një temperaturë prej -10^oC më poshtë! Nëse nxehtësia specifike e akullit është 2100 J/kg^oC, nxehtësia specifike e ujit 4.200 J/kg^oC, dhe nxehtësia e shkrirjes së akullit është 336.000 J/kg. Sa nxehtësi nevojitet për procesin e BCD?

A. 31.500 J
B. 63.000 J
Rreth 168.000 J
D. 231.000 J

Diskutim
Masa e akullit shprehet në gramë, prandaj konvertojeni atë në kilogramë (njësi ndërkombëtare). 500 gramë = 0,5 kg.
Në procesin BC, nxehtësia përdoret për të shkrirë të gjithë akullin në ujë.
Q = m L_F
Q = (0,5)(336.000) = 168.000 Xhaul
Në procesin CD, nxehtësia përdoret për të rritur temperaturën e ujit nga 0.^oC deri në 30^oC
Q = mc (delta T)
Q = (0,5)(4200)(30-0) = (0,5)(4200)(30) = 63.000 Xhaul
Sasia e nxehtësisë së kërkuar për akullin në procesin BCD:
168.000 Xhul + 63.000 Xhul = 231.000 Xhul
Përgjigja e saktë është D.

14.
Shikoni grafikun e ngrohjes për 1 kg akull më poshtë! Nëse nxehtësia specifike e akullit është 2.100 J/kg^oC, nxehtësia e shkrirjes së akullit është 336.000 J/kg dhe nxehtësia specifike e ujit është 4.200 J/kg^oC, atëherë nxehtësia e kërkuar në procesin e PQR është…
A. 10.500 J
B. 21.000 J
Rreth 336.000 J
D. 346.500 J
Diskutim
Në procesin PQ, nxehtësia përdoret për të rritur temperaturën e akullit nga -5°C.^oC deri në 0^oC
Q = mc (delta T)
Q = (1)(2100)(0-(-5)) = (1)(2100)(5) = 10.500 Xhaul
Në procesin QR, nxehtësia përdoret për të shkrirë të gjithë akullin në ujë.
Q = m L_F
Q = (1)(336.000) = 336.000 Xhaul
Sasia e nxehtësisë së kërkuar për akullin në procesin PQR është:
10.500 Xhul + 336.000 Xhul = 346.500 Xhul
Përgjigja e saktë është D.

15. Shikoni grafikun e ngrohjes për 1 kg akull më poshtë!

Nëse nxehtësia specifike e akullit është 2.100 J/kg ^o C, nxehtësia e shkrirjes së akullit është 336.000 J/kg dhe nxehtësia specifike e ujit është 4.200 J/kg ^o C, atëherë nxehtësia e kërkuar në procesin e PQR është…

A. 10.500 J

B. 21.000 J

Rreth 336.000 J

D. 346.500 J

Diskutim

Dihet që:

Masa e akullit = 1 kg

Nxehtësia e shkrirjes së akullit (L2F ₎ = 336.000 J/kg

Nxehtësia specifike e akullit (c es) = 2.100 J/kg ^o C

Nxehtësia specifike e ujit (c ujë) = 4.200 J/kg ^o C

Pyetje: Nxehtësia e kërkuar në procesin PQR

Përgjigje:

Në procesin P në Q, nxehtësia përdoret për të rritur temperaturën e akullit nga -5 ^° C në 0 ^° C. Nxehtësia llogaritet duke përdorur formulën: Q = mc ΔT, ku Q = nxehtësia, m = masa e akullit, c = nxehtësia specifike e akullit, ΔT = ndryshimi i temperaturës nga -5 ^° C në 0 ^° C.

Nxehtësia e kërkuar në procesin P deri në Q:

Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 Xhaul

Në procesin Q në R, nxehtësia përdoret për të shkrirë të gjithë akullin në ujë. Në këtë proces, temperatura nuk ndryshon. Nxehtësia llogaritet duke përdorur formulën: Q = m L _F , ku Q = nxehtësia, m = masa e akullit, L _F = nxehtësia e shkrirjes së akullit.

Nxehtësia e kërkuar në procesin Q deri në R:

Q = m L _F = (1)(336.000) = 336.000 Xhaul

Kaloritë totale:

10500 + 336.000 = 346.500 Xhaul

Përgjigja e saktë është D.

Burimi i pyetjes:

Pyetjet e Provimit Kombëtar të Shkencave për Shkollën e Mesme të Ulët/Shkollën e Mesme Islame