Konservasi énergi pikeun transfer panas - masalah sareng solusi

1. 1 kg cai dina 100^oC dicampurkeun jeung 1 kg cai 10^oC dina sistem anu terasing. panas spésifik cai nyaéta 4200 J/kg ^oC. Tangtukeun ahirna suhu tina campuran éta!

Dipikanyaho:

massa cai panas (m₁) = 1 kg

Suhu cai panas (T₁) = 100^oC

Massa cai tiis (m₂) = 1 kg

Suhu cai tiis (T₂) = 10^oC

Dipilari: Suhu ahir (T)

Solusi:

Panas anu leungit = Panas anu katampi (sistem anu diisolasi)

m c ΔT = m c ΔT

m ΔT = m ΔT

m₁ (T₁ – T) = m₂ (T – T₂)

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 110 / 2

T = 55

Suhu ahirna nyaéta 55^oC.

2. Balok timah 3 kg dina suhu 80^o diasupkeun kana 10 kg cai. Panas spésifik timbal nyaéta 1400 J.kg^-1C^-1 jeung panas spésifik cai nyaéta 4200 J.kg^-1C^-1Suhu ahir dina kasaimbangan termal nyaéta 20^oC. Tangtukeun suhu awal cai!

Dipikanyaho:

massa (m₁) = 3 kg

Panas spésifik timbal (c₁) = 1400 J.kg^-1C^-1

Suhu timah (T₁) = 80 ^oC

Massa cai (m₂) = 10 kg

Panas spésifik cai (c₂) = 4200 J.kg^-1C^-1

Suhu kasaimbangan termal (T) = 20 ^oC

Dipilari: Suhu awal cai (T₂)

Solusi:

Panas anu leungit = Panas anu katampi

Q mingpin =Q cai

m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42,000 T = 840,000 – 252,000

42,000 T = 588,000

T = 588,000 / 42,000

T = 14

Suhu awal cai nyaéta 14^oC.

3. Hiji blok tambaga di 100^oC diasupkeun kana 128 gram cai dina 30 ^oC. Panas spésifik cai nyaéta 1 cal.g^-1oC^-1 jeung panas spésifik tambaga nyaéta 0.1 cal.g^-1oC^-1. Upami suhu kasaimbangan termal nyaéta 36 ^oC, tangtukeun massa tambaga éta!

Dipikanyaho:

Suhu tambaga (T₁) = 100 ^oC

Panas spésifik tambaga (c₁) = 0.1 cal.g^-1oC^-1

Massa cai (m₂) = 128 gram

Suhu cai (T₂) = 30 ^oC

Panas spésifik cai (c₂) = 1 cal.g^-1oC^-1

Suhu kasaimbangan termal (T) = 36 ^oC

Dipilari: Massa tambaga (m₁)

Solusi:

Panas anu leungit = Panas anu katampi

Q tambaga =Q cai

m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT

(m₁)(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(m₁)(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m₁)(6.4) = 768

m₁ = 768/6.4

m₁ = 120

Massa tambaga nyaéta 120 gm.

4. Balok és M-kg di 0^oC diasupkeun kana 340 gram cai 20^oC dina tong. Upami panas fusi pikeun cai = 80 kal g^-1, panas spésifik cai nyaéta 1 kal g^{-1 o}C^-1. Sadaya és lééh sareng suhu kasaimbangan termal is 5^oC, tangtukeun massa és!

Dipikanyaho:

Massa cai (m) = 340 gram

Suhu és (T _es) = 0^oC

Suhu cai (T _cai) = 20^oC

Suhu kasaimbangan termal (T) = 5^oC

Panas fusi pikeun cai (L) = 80 cal g^-1

Panas spésifik cai (c _cai) = 1 cal g^{-1 o}C^-1

Dipilari: massa és (M)

Solusi:

Panas anu leungit = Panas anu katampi

Q cai = Q és

m c (ΔT) = m_es L_es +m c (ΔT)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80M + 5M

5100 = 85M

M = 5100/85

M = 60 gram

[wpdm_package id='714′]

1. Ngonvérsi skala suhu
2. Ékspansi linier
3. Ékspansi daérah
4. ékspansi volume
5. panas
6. Sarua jeung panas sacara mékanis
7. Panas spésifik sareng kapasitas panas
8. Panas laten, panas fusi, panas penguapan
9. Konservasi énergi pikeun transfer panas