Mifano 5 ya matatizo ya joto
1. Chupa yenye uzito wa kilo 2 ina joto maalum la 130 J.kg -1 C -1 . Kiasi cha joto kinachofyonzwa na chupa ili kuongeza joto lake kutoka 50 o C hadi 100 o C ni….
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Uzito (m) = kilo 2
Joto maalum la bati (c) = 130 J.kg -1 C -1
Mabadiliko ya halijoto (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Swali: Joto (Q) hufyonzwa na bati
Jibu:
Fomula ya joto:
Q = mc Δ T
Maelezo: Q = joto, m = uzito, c = joto maalum, Δ T = mabadiliko ya halijoto
Joto linalofyonzwa na bati:
Q = (kilo 2)(130 J.kg -1 C -1 )(50 o C)
Q = (100)(130)
Q = Jouli 13000
Q = 1,3 x 10 4 Joule
2. Shaba yenye joto maalum la kilo 390 J -1 o C -1 hupata mabadiliko ya halijoto ya nyuzi joto 40. Ikiwa joto linalofyonzwa na shaba wakati wa mabadiliko ya halijoto ni kalori 200, basi uzito wa shaba ni...
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Joto maalum la shaba (c) = 390 J kg -1 o C -1
Mabadiliko ya halijoto (ΔT ) = 40 o C
Joto (Q) = Jouli 40
Swali: Uzito (m) wa shaba
Jibu:
Q = mc Δ T
40 = (m)( 390 )(40 o C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40/1560
m = kilo 0,026
Uzito wa shaba ni gramu 26.
3. Maji yenye uzito wa gramu 20 yenye joto maalum la 1 cal g -1 o C -1 mwanzoni huwa na halijoto ya 30 o C. Amua mabadiliko katika halijoto ya maji ikiwa kiasi cha joto kinachofyonzwa na maji ni kalori 300!
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Uzito (m) = gramu 20
Halijoto ya awali (T1 ) = 30 ° C
Joto maalum la maji (c) = 1 cal gr -1 o C -1
Joto (Q) = 300 cal
Alipoulizwa: Mabadiliko katika halijoto ya maji
Jibu:
Q = mc Δ T
Q = mc (T 2 - T 1 )
Kalori 300 = (gramu 20)( kalori 1 gr -1 o C -1 )(T 2 - 30 o C)
300 = (20)(1)(T 2 - 30)
300 = 20 (T 2 - 30)
300 = 20 T 2 - 600
300 + 600 = 20 T 2
900 = 20 T 2
Nambari ya 2 = 900 / 20
T 2 = 45 o C
Mabadiliko ya halijoto:
Δ T = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 o C
4. Kiasi cha joto kinachohitajika ili kupunguza joto la kilo 4 za kioevu ambacho kina joto maalum la 500 J/kg K kutoka 40 oC inakuwa 20 oC ni…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Majadiliano:
Inajulikana :
Uzito (m) = kilo 4
Joto maalum (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Mabadiliko ya halijoto (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 Co
Aliuliza :
Joto (Q)
Jawab :
Fomula ya Joto :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = Jouli 40.000 = 40 kJ
kJ = kilo Joule
Jibu sahihi ni C.
5. Kitu kigumu chenye uzito wa kilo 2 hupashwa joto kutoka nyuzi joto 30oC inakuwa 100oC, inahitaji joto la 7 × 105 Joule. Joto maalum la kitu ni…
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
Majadiliano:
Inajulikana :
Uzito (m) = kilo 2
Joto (Q) = 7 × 105 J = 700.000 J
Mabadiliko ya halijoto (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 Co
Aliuliza :
Joto maalum (c)?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700.000 J / (kilo 2)(70 Co) = 700.000 J / kilo 140 Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
Jibu sahihi ni E.
