கறுப்பினக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வது
ஒரு திறந்த பாத்திரத்தில் (உதாரணமாக, ஒரு வாளியில்) சூடான மற்றும் குளிர்ந்த நீரை நாம் கலக்கும்போது, சூடான நீரிலிருந்து குளிர்ந்த நீருக்கு வெப்பம் கடத்தப்படுகிறது. பாத்திரம் திறந்திருப்பதால், வெப்பத்தின் ஒரு பகுதி காற்றுக்குக் கடத்தப்படுகிறது. பாத்திரமும் சூடாகிறது. சூடான நீரால் வெளியிடப்படும் வெப்பம், குளிர்ந்த நீரால் மட்டுமல்லாமல், காற்றாலும் பாத்திரத்தாலும் உறிஞ்சப்படுகிறது. இந்த நிலையில், வாளி ஒரு காப்பிடப்படாத அமைப்பாகும்.
ஒரு மூடிய தெர்மோஸில் நாம் சூடான மற்றும் குளிர்ந்த நீரைக் கலக்கும்போது, சூடான நீரிலிருந்து குளிர்ந்த நீருக்கு வெப்பம் கடத்தப்படுகிறது . தெர்மோஸ் ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பு என்பதால், காற்றுக்கோ அல்லது தெர்மோஸுக்கோ வெப்பம் கடத்தப்படுவதில்லை. சூடான நீரால் வெளியிடப்படும் வெப்பமானது, அந்தக் கலவை வெப்பச் சமநிலையை அடையும் வரை குளிர்ந்த நீரால் உறிஞ்சப்படுகிறது.
ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மூடிய அமைப்பில், உயர் வெப்பநிலை பொருள் வெளியிடும் வெப்பம், குறைந்த வெப்பநிலை பொருள் உள்வாங்கும் வெப்பத்திற்குச் சமம் என்று பிளாக் கொள்கை கூறுகிறது.
பிளாக்கின் அடிப்படை சூத்திரம்
Qலெபாஸ் = கேஉறிஞ்சுதல்
விளக்கம்: கேள்விலெபாஸ் = உயர் வெப்பநிலை பொருளால் வெளியிடப்படும் வெப்பம், Qஉறிஞ்சுதல் குறைந்த வெப்பநிலை பொருள்களால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பம்.
பிளாக்கின் கொள்கை எடுத்துக்காட்டு கேள்விகள்
1. 1 கிலோகிராம் நிறையும் 100 டிகிரி வெப்பநிலையும் கொண்ட ஒரு சூடான இரும்புத் துண்டு o2 கிலோகிராம் நிறையும் 20 டிகிரி வெப்பநிலையும் கொண்ட நீர் உள்ள ஒரு கொள்கலனில் C வைக்கப்படுகிறது. oC. கலவையின் இறுதி வெப்பநிலை என்ன? இரும்பின் தன்வெப்பம் = 450 J/kg Coநீரின் தன்வெப்பம் = 4200 J/kg Co.
கலந்துரையாடல் :
அது அறியப்படுகிறது :
m இரும்பு = 1 கி.கி, Tபங்கு = 100 oC, m நீர் = 2 கி.கி, Tவிமான = 20 oC, c இரும்பு = 450 J/kg Co, c நீர் = 4200 J/kg Co.
கேட்கப்பட்டது :
டி மிக்ஸ்?
ஜவாப் :
இரும்பிற்கு நீரை விட அதிக வெப்பநிலை இருப்பதால், இரும்பு வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது, நீர் வெப்பத்தை உறிந்துகொள்கிறது.
(m)(c)(delta T) = (m)(c)(delta T)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450 டன் = 8400 டன் – 168000
45000 + 168000 = 8400 டன் + 450 டன்
213000 = 8850 டன்
T = 213000 : 8850
டி = 24 oC
சுஹு சூடான இரும்பு மற்றும் குளிர்ந்த நீர் இரண்டும் வெப்பச் சமநிலையில் இருக்கும்போது, அவற்றின் இறுதி வெப்பநிலை 24 ஆகும். oC.
2. 2015/2016 SMA/MA இயற்பியல் தேசியத் தேர்வு வினா எண் 20
0 ° C வெப்பநிலையில் உள்ள 75 கிராம் நீருடன், கலவையின் வெப்பநிலை 40 ° C ஆகும் வகையில் 50 கிராம் நீர் கலக்கப்படுகிறது எனில், அந்த 50 கிராம் நீரின் ஆரம்ப வெப்பநிலை...
அ. 125 ° C
பி. 120 ஓ சி
சி. 110 ஓ சி
டி. 100 ஓ சி
இ. 80 ஓ சி
கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:
நீரின் நிறை 1 (மீ 1 ) = 75 கிராம்
நீரின் ஆரம்ப வெப்பநிலை 1 (T 1 ) = 0 o C
நீரின் நிறை 2 (மீ 2 ) = 50 கிராம்
கலவையின் இறுதி வெப்பநிலை (T) = 40 ° C
நிறையின் அலகுகள் ஒரே மாதிரியாக இருப்பதால், மாற்றம் தேவையில்லை.
தேவை : நீரின் ஆரம்ப வெப்பநிலை 2 (T 2 )
பதில் :
ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மூடிய அமைப்பில், உயர் வெப்பநிலை பொருள் வெளியிடும் வெப்பமானது, குறைந்த வெப்பநிலை பொருள் உள்வாங்கும் வெப்பத்திற்குச் சமமாக இருக்கும் என்று பிளாக் கொள்கை கூறுகிறது.
வெளியிடப்பட்ட Q = உறிஞ்சப்பட்ட Q
m 1 c ( Δ T 1 ) = m 2 c ( Δ T 2 )
நீரின் தன்வெப்பம் சமமாக இருப்பதால், c சமன்பாட்டிலிருந்து நீக்கப்படுகிறது.
m 1 ( Δ T 1 ) = m 2 ( Δ T 2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T 2 – 40)
(75)(40) = (50)(T 2 – 40)
3000 = 50 T 2 – 2000
3000 + 2000 = 50 டி 2
5000 = 50 டி 2
T 2 = 100
சரியான விடை D ஆகும்.
3. 2015/2016 SMA/MA இயற்பியல் தேசியத் தேர்வு வினா எண் 20
200 கிராம் உலோகம் ஒன்று 120 ° C வெப்பநிலைக்குச் சூடுபடுத்தப்பட்டு, பின்னர் 30 ° C வெப்பநிலையில் உள்ள 100 கிராம் நீரில் இடப்படுகிறது. சமநிலைக்குப் பிறகு, கலவையின் வெப்பநிலை 60 ° C ஆகிறது. நீரின் தன்வெப்பம் 4200 J.kg⁻¹ ° C⁻¹ எனில் , அந்த உலோகத்தின் தன்வெப்பம் ...
A. 10,5 J.kg -1o C -1
B. 105 J.kg -1o C -1
சி. 150 ஜூல்.கிலோ -1 ° சி -1
D. 1050 J.kg -1o C -1
E. 1500 J.kg -1o C -1
கலந்துரையாடல்
நிறை அலகுகளை கிராமிலிருந்து கிலோகிராமுக்கு மாற்றுதல் (சர்வதேச அலகு முறை)
அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:
உலோக நிறை (m 1 ) = 200 கிராம் = 0,2 கிலோகிராம்
உலோக வெப்பநிலை (T 1 ) = 120 o C
நீரின் நிறை (மீ 2 ) = 100 கிராம் = 0,1 கி.கி
நீரின் வெப்பநிலை (T 2 ) = 30 o C
கலவையின் இறுதி வெப்பநிலை (T) = 60 ° C
நீரின் தன்வெப்பம் (c 2 ) = 4200 J.kg -1 o C -1
கேட்கப்பட்டது: உலோகத்தின் தன்வெப்பம் (c 1 )
பதில் :
வெளியிடப்பட்ட Q = உறிஞ்சப்பட்ட Q
m1 c1 (ΔT1) = மீ2 c2 (ΔT2)
(0,2)(c 1 )(120 – 60) = (0,1)(4200)(60 – 30)
(0,2)(c 1 )(60) = (0,1)(4200)(30)
12 c 1 = 12600
c 1 = 12600 / 12
c 1 = 1050
சரியான விடை D ஆகும்.
4. மேல்நிலைப் பள்ளி/தொழிற்கல்வி உயர்நிலைப் பள்ளிக்கான 2018 தேசியத் தேர்வு வினாக்கள்
35 ° C வெப்பநிலையில் உள்ள 400 மிலி நீரைக் கொண்ட ஒரு பாத்திரத்தில், 250 மிலி கொதிக்கும் நீர் (100 ° C) ஊற்றப்படுகிறது. வெப்பச் சமநிலை ஏற்பட்ட பிறகு, கலவையின் வெப்பநிலை… (நீரின் தன்வெப்பம் 1,0 cal.gr -1 . ° C -1 )
கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்டிருப்பது:
சுடுநீரின் வெப்பநிலை = 100 ° C
சுடுநீரின் கன அளவு = 250 மிலி = 0,25 லிட்டர் = 0,25 டெசிமீட்டர்³ = (0,25)(1000 கன சென்டிமீட்டர்³ ) = 250 கன சென்டிமீட்டர்³
குளிர்ந்த நீரின் வெப்பநிலை = 35 ° C
குளிர்ந்த நீரின் கன அளவு = 400 மிலி = 0,4 லிட்டர் = 0,4 டெசிமீட்டர்³ = (0,4)(1000 கன சென்டிமீட்டர்³ ) = 400 கன சென்டிமீட்டர்³
நீரின் தன்வெப்பம் = 1,0 cal.gr -1 . o C -1
நீரின் அடர்த்தி = 1 கிராம்/ செ.மீ³
கேட்கப்பட்டது: கலவையின் வெப்பநிலை
பதில்:
அடர்த்தி சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி சூடான மற்றும் குளிர்ந்த நீரின் நிறையைக் கணக்கிடுங்கள்:
m = ρ V
m = நிறை, ρ = அடர்த்தி, V = கன அளவு
சுடுநீரின் நிறை: m = ρ V = ( 1 கி/செ.மீ 3 )(250 செ.மீ 3 ) = 250 கிராம்
குளிர்ந்த நீரின் நிறை: m = ρ V = ( 1 gr/cm 3 )(400 cm 3 ) = 400 கிராம்
பிளாக்கின் கொள்கை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கலவையின் வெப்பநிலையைக் கணக்கிடுங்கள்:
குளிர்ந்த நீரால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பம் = சூடான நீரால் வெளியிடப்படும் வெப்பம்
mc Δ T = mc Δ T
தன்வெப்பம் ஒரே மாதிரியாக இருப்பதால் அது சமன்பாட்டிலிருந்து நீக்கப்படுகிறது.
m Δ T = m Δ T
(400)(T-35) = (250)(100-T)
400 டன் – 14000 = 25000 – 250 டன்
400 டன் + 250 டன் = 25000 + 14000
650T = 39000
T = 39000 / 650
T = 60 ° C
