Om föremål med olika temperaturer kommer i kontakt med varandra, rör sig värme naturligt från föremålet med den högre temperaturen till föremålet med den lägre temperaturen. Värmeöverföringen upphör när de två föremålen når termisk jämvikt . Man kan säga att värmeöverföring orsakar en temperaturförändring hos de föremål som är i kontakt. Baserat på denna korta förklaring dras slutsatsen att värme (Q) är relaterad till ett föremål och temperaturförändringen (deltaT) hos det föremålet. Varje föremål har en massa (m) och objekttypen är också olika.
Nedgång värmeformel Den här uppsatsen använder resonemang. Du kan bevisa sanningen i detta resonemang baserat på dina vardagliga erfarenheter, eller så kan du utföra ett experiment.
Förhållandet mellan kflöde (Q) och ptemperaturförändring (delta T)
Det finns två behållare fyllda med vatten av samma massa. Vattnet värms upp med två olika brännare. Lågan på den ena brännaren är lägre, medan lågan på den andra brännaren är högre. Om båda värms upp i tio minuter, vilken behållare är varmare? Om du någonsin har värmt vatten, kommer du att hålla med om att vattnet som värms upp med spisen med den högre lågan är varmare (vattnets sluttemperatur är högre eller temperaturförändringen är större).
Lågan representerar mängden värme (Q). En liten låga har lite värme, en stor låga har mer värme. När det finns lite värme är temperaturförändringen liten. När det finns mycket värme är temperaturförändringen stor. Ju mer värme, desto större temperaturförändring. Man kan dra slutsatsen att mängden värme (Q) är proportionell mot objektets temperaturförändring.
Förhållandet mellan värme (Q) och objektets massa (m)
Det finns två behållare fyllda med vatten med olika massa, en behållare är fylld med mer vatten, den andra behållaren är fylld med mindre vatten. Vattnet värms upp med hjälp av två spisar som har samma låga. Om båda värms upp i tio minuter, vilket vatten i behållaren är varmast? Om du någonsin har värmt vatten kommer du att hålla med om att vattnet i mindre vatten är varmast (vattnets sluttemperatur är större eller temperaturförändringen är större). För att ju mer vatten det finns, desto mindre vatten, måste lågan som värmer upp det mer vattnet förstoras.
Mängden vatten representerar vattnets massa (m). Lågans storlek representerar mängden värme. Man kan dra slutsatsen att mängden värme (Q) är proportionell mot objektets temperaturförändring. Ju mer vatten, desto mer värme krävs för att höja vattnets temperatur.
Förhållandet mellan värme (Q) och typ objekt (c)
Om man värmer en järnstång och en glasstång av samma storlek samtidigt med samma låga, vilket värms upp snabbare, järnet eller glaset? Järnet värms naturligtvis upp snabbare. Man kan dra slutsatsen att den värme som krävs för att höja temperaturen på ett föremål är proportionell mot föremålets typ.
De tre jämförelserna ovan kombineras till en ekvation:
Detta är formeln eller värmeekvationen.
Information: Q = värme (Joule), m = objektets massa (kg), c = objektets specifika värme (J/kg Co), delta T = temperaturförändring (Co eller K)
1. Fem kilogram is vid en temperatur på -22oC värms upp tills all is smälter vid en temperatur av 0oC. Om latent värme is 333 kJ/kg och isens specifika värme 2100 J/kg Co, sedan numret kalori det som behövs är…
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Diskussion
Det är känt:
Isens massa (m) = 5 kg
Initial temperatur (T) = -22oC
Isens latenta värme (L) = 333 kJ/kg = 333 000 J/kg
Isens specifika värme (c) = 2100 J/kg Co
Frågade: Mängd värme som behövs (Q)
Jawab:
Process 1: öka isens temperatur från -22oC till 0oC
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231 000 joule
Process 2: smält all is till vatten
Q = m L = (5)(333 000) = 1 665 000 J
Total värme = 231 000 J + 1 665 000 J = 1 896 000 J = 1 896 kJ
Det rätta svaret är E.
Frågekälla:
SBMPTN fysikfrågor
