Värmemassa Specifik värme Temperaturförändring – Problem och lösningar

9 Värmemassa Specifik värme Temperaturförändringen – Problem och lösningar

1. 2 kg bly värms upp från 50^oC till 100^oC. Den specifik värme av bly är 130 J.kg^{-1 o}C^-1. Hur mycket absorberas av blyet?

Känd:

Massa (m²) = 2 kg

^Den specifika värmen ( c) = 130 J.kg⁻¹ ^C⁻¹

Temperaturförändringen ( ΔT ) = 100 ^° C – 50 ^° C = 50 ^° C

Önskas: Värme (Q)

lösning:

Q = mc ΔT

Q = värme , m = massa, c = specifik värme , ΔT = temperaturförändring

Värmen som absorberas av bly:

Q = (2 kg)(1 3 0 J.kg ^-1 C ^-1 )(50 ^° C)

Q = (100)(1 3 0)

Q = 1 3 000 joule

Q = 1,3 x ¹⁰⁴ Joule

2. Kopparns specifika värme är 390 J/kg o ^C , temperaturförändringen är 40 ^o C. Om kopparen absorberar 40 Joule värme, vad är kopparns massa!

Känd:

Kopparns specifika värme (c) = 390 J/ kg ^o C

Temperaturförändringen ( ΔT ) = 40 ^° C

Värme ( Q) = 40 J

Önskad massa (m) av koppar

lösning:

Q = mc ΔT

40 J = (m)( 390 J/kg g ^oC )(40 ^oC )

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

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

40 = (m)( 1560/kg )

m = 40 / 1560

m = 0.026 kg

m = 26 gram

3. Begynnelsestemperaturen för 20 gram vatten är 30 ^o C. Vattnets specifika värme är 1 kcal g⁻¹ ^{o C⁻¹} . ^Om vatten absorberar 300 kalorier värme, bestäm sluttemperaturen!

Känd:

Massa (m²) = 20 g

Den initiala temperaturen (T1 ₎ = 30 ^° C

Vattnets specifika värme ⁽ c) = 1 kcal ^{gr⁻¹ o} C⁻¹

Värme (Q) = 300 kcal

Önskas: Vattnets sluttemperatur

lösning:

Q = mc ΔT

300 kcal = (20 g)( 1 kcal gr ^{-1 o} C ^-1 )( T ₂ -30 )

300 = (20)(1) ₍ T2-30 )

300 = 20 ₍ T2-30 )

300 = 20 T2 _– 600

300 + 600 = _20T²

900 = _20T2

T2 = 63 000 / ₂₀

T2 = ₄₅

Temperaturförändringen är 45 ^° C – 30 ^° C = 15 ^° C.

4. Ttemperaturförändringen av havsvattnet is 1^oC när vatten absorberar 3900 joule värme. Havsvattnets specifika värme är 3.9 × 10³ J/kg°C, vad är havsvattnets massa.

Känd:

Temperaturförändringen ( ΔT ) = 1 ^° C

Värme (Q) = 42 000 Joule

Havsvattnets specifika värme (c) = 3.9 x 10³ ^J / k g°C = 3900 J/Kg°C

Önskad vikt: Massa (m²)

lösning:

Q = mc ΔT

Q = värme , m = massa, c = specifik värme , ΔT = temperaturförändringen

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

5. En kopparbit på 2 kg absorberar 39 000 J värme vid 30 °C. Om kopparns specifika värme är 390 J/kg °C, vad är då kopparns sluttemperatur...

Känd:

Massa (m²) = 2 kg

Initialtemperatur (T1 ₎ = 30 ^° C

Värme (Q) = 39 000 Joule

Specifik värme (c) för koppar = 390 J/kg ^o C

Önskad : Sluttemperaturen ( _T2 )

lösning:

Q = mc ΔT

Q = värme , m = massa, c = specifik värme , ΔT = temperaturförändringen

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

6. 5 kg vatten värms upp från 15 °C till 40 °C. Vilken värme absorberas av vattnet? Vattnets specifika värme är 4.2 × 10³ ^J /kg °C.

Känd:

Massa (m²) = 5 kg

Initialtemperatur (T1 ₎ = 15°C

Sluttemperatur (T2 ₎ = 40°C

Vattnets specifika värme (c) = 4.2 × 10³ ^J /kg° C

Önskas: Värme (Q)

lösning:

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 joule

7. 2 kg vatten värms upp från 24 °C till 90 °C. Vilken värme absorberas av vattnet? Vattnets specifika värme är 4.2 × 10³ ^J /kg °C.

Känd:

Massa (m²) = 2 kg

Initialtemperatur (T1 ₎ = 24°C

Sluttemperatur (T2 ₎ = 90°C

Vattnets specifika värme (c) = 4 200 Joule/kg°C

Önskas :: Värme (Q)

lösning:

Q = m c ΔT

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

Q = (2 kg)( 4 200 joule/kg°C)(66°C)

Q = (132)( 4 200 joule)

Q = 554,400 joule

8. 5 gram vatten värms upp från 10 °C till 40 °C. Vilken värme absorberas av vattnet? Vattnets specifika värme är 1 × 10³ ^kcal / g r °C.

Känd:

Massa (m) = 5 gram

Initialtemperatur (T1 ₎ = 10 ^° C

Sluttemperatur (T2 ₎ = 40 ^° C

Vattnets specifika värme (c) = 1 c al/ gr°C

Önskas : Värme

lösning:

Q = mc ΔT

Q = (5 gram)( 1 kcal/gr°C)(40 ^° C – 10 ^° C)

Q = (5)( 1 c al)(30)

Q = 150 kalorier

9. 0.2 kg vatten absorberar 42 000 joule värme vid 25 ^° C. Vattnets specifika värme är 4200 J/kg ^° C, vilket är vattnets sluttemperatur.

Känd:

Vattenmassa (m) = 0.2 kg

Värme (Q) = 42 000 Joule

Vattnets specifika värme (c) = 4200 J/kg ^o C

Initialtemperatur (T1 ₎ = 25 ^° C

Önskad: Sluttemperatur ( _T2 )

lösning:

Q = mc² ΔT = mc² ( _T² – _T¹ )

Q = , m = massa, c = specifik värme, ΔT = temperaturförändringen, T₁ = den initiala temperaturen, T₂ = den slutliga temperaturen

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 2 = 840 _T²

T2 = 63 000 / ₈₄₀

T2 = ₇₅ ^° C

1. Konvertera temperaturskalor
2. Linjär expansion
3. Områdesutvidgning
4. Volymökning
5. Värme
6. Mekanisk motsvarighet till värme
7. Specifik värme och värmekapacitet
8. Latent värme, smältvärme, förångningsvärme
9. Energibesparing för värmeöverföring