5 exempel på värmeproblem
1. Tenn med en massa på 2 kilogram har en specifik värme på 130 J.kg⁻¹ C⁻¹ . Mängden värme som absorberas av tenn för att höja dess temperatur från 50 ° C till 100 ° C är….
Diskussion
Det är känt att:
Massa (m²) = 2 kg
Tenns specifika värme (c) = 130 J.kg⁻¹ C⁻¹
Temperaturförändring (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Fråga: Värme (Q) absorberad av tenn
Jawab:
Värmeformel:
Q = mc ΔT
Beskrivning: Q = värme, m = massa, c = specifik värme, ΔT = temperaturförändring
Värme absorberad av tenn:
Q = (2 kg)(130 J.kg -1 C -1 )(50 ° C)
Q = (100)(130)
Q = 13000 joule
Q = 1,3 x 10³ Joule
2. Koppar med en specifik värme på 390 J kg⁻¹ o C⁻¹ upplever en temperaturförändring på 40 ° C . Om värmen som absorberas av kopparen under temperaturförändringen är 200 kalorier, då är kopparens massa...
Diskussion
Det är känt att:
Kopparns specifika värme (c) = 390 J kg⁻¹ o C⁻¹
Temperaturförändring (ΔT ) = 40 ° C
Värme (Q) = 40 Joule
Fråga: Massa (m) av koppar
Jawab:
Q = mc ΔT
40 = (m)( 390 )(40 ° C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40/1560
m = 0,026 kg
Kopparens massa är 26 gram.
3. Vatten med en massa på 20 gram och en specifik värme på 1 cal g -1 o C -1 har initialt en temperatur på 30 o C. Bestäm förändringen i vattentemperatur om mängden värme som absorberas av vattnet är 300 kalorier!
Diskussion
Det är känt att:
Massa (m²) = 20 g
Initialtemperatur (T1 ) = 30 ° C
Vattnets specifika värme (c) = 1 kcal gr⁻¹ o C⁻¹
Värme (Q) = 300 kcal
Frågade: Förändringar i vattentemperatur
Jawab:
Q = mc ΔT
Q = mc( T2 – T1 )
300 kcal = (20 g)( 1 kcal gr -1 ° C -1 )(T2 – 30 ° C)
42 000 = (20)(1)( T2–30 )
42 000 = 20 ( T2–30 )
42 000 = 20 T² – 21 000
42 000 + 21 000 = 20 T²
900 2 = 20 T²
T2 = 63 000 / 20
T2 = 45 ° C
Temperaturförändringar:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. Den mängd värme som krävs för att sänka temperaturen på 4 kg vätska med en specifik värme på 500 J/kg K från 40 oC blir 20 oC är…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Diskussion:
Det är känt :
Massa (m²) = 4 kg
Specifik värme (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Temperaturförändring (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 Co
Frågade :
Värme (Q)
Jawab :
Värmeformel :
Q = (m)(c)(deltaT)
Q = (4)(500)(20) = 40 000 Joule = 40 kJ
kJ = kilojoule
Det rätta svaret är C.
5. Ett fast föremål med en massa på 2 kg värms upp från en temperatur på 30oC blir 100oC, kräver 7 × 10 värme5 Joule. Objektets specifika värme är…
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
Diskussion:
Det är känt :
Massa (m²) = 2 kg
Värme (Q) = 7 × 105 J = 700 000 J
Temperaturförändring (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 Co
Frågade :
Specifik värme (c)?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700 000 J / (2 kg)(70 Co) = 700 000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
Det rätta svaret är E.
