Фаҳмидани принсипҳои сиёҳпӯстон
Агар мо оби гарм ва хунукро дар зарфи кушода (масалан, сатил) омехта кунем, гармӣ аз оби гарм ба оби хунук мегузарад. Азбаски зарф кушода аст, қисме аз гармӣ ба ҳаво мегузарад. Зарф низ гармтар мешавад. Гармии аз оби гарм хориҷшуда на танҳо аз ҷониби оби хунук, балки аз ҷониби ҳаво ва зарф низ ҷаббида мешавад. Дар ин ҳолат, сатил системаи ғайриизоляцияшуда аст.
Вақте ки мо оби гарм ва хунукро дар термоси пӯшида омехта мекунем, гармӣ аз оби гарм ба оби хунук мегузарад . Термос системаи ҷудогона аст, аз ин рӯ гармӣ ба ҳаво ё термос интиқол дода намешавад. Гармии аз оби гарм хориҷшуда танҳо аз ҷониби оби хунук то расидан ба мувозинати гармӣ ҷаббида мешавад.
Принсипи Блэк мегӯяд, ки дар системаи пӯшидаи ҷудогона, гармии аз ҷониби ашёи ҳарорати баланд хориҷшаванда = гармии аз ҷониби ашёи ҳарорати паст ҷаббидашаванда.
Формулаи асосии Блэк
Qлепас =Qаз худ кардан
Тавсиф: Слепас = гармие, ки аз ҷониби ашёи ҳарораташ баланд хориҷ мешавад, Qаз худ кардан = гармии аз ҷониби ашёи ҳарорати паст фурӯ бурдашаванда.
Намунаҳои саволҳои асосии Блэк
1. Порае аз оҳани гарм бо массаи 1 кг ва ҳарорати 100 oC ба зарфе, ки об бо массаи 2 кг ва ҳарорати 20 дараҷа дорад, гузошта мешавад. oC. Ҳарорати ниҳоии омехта чанд аст? Гармии хоси оҳан = 450 Ҷ/кг Co, гармии мушаххаси об = 4200 Ҷ/кг°Co.
Муҳокима:
Рӯшан аст :
м оҳан = 1 кг, Тбеси = 100 oC, м об = 2 кг, Tҳаво = 20 oC, c оҳан = 450 Ҷ/кг Co, c об = 4200 Ҷ/кг Co.
Пурсида шуд :
Т омехта?
Ҷавоб :
Ҳарорати оҳан нисбат ба об баландтар аст, аз ин рӯ оҳан гармиро хориҷ мекунад, об гармиро фурӯ мебарад.
(м)(в)(делта Т) = (м)(в)(делта Т)
(1)(450)(100-T) = (2)(4200)(T-20)
(450)(100-T) = (8400)(T-20)
45000 – 450T = 8400 T – 168000
45000 + 168000 = 8400 Т + 450 Т
213000 = 8850 Т
Т = 213000 : 8850
Т = 24 oC
Суху Ҳарорати ниҳоии омехтаи оҳани гарм ва оби хунук ҳангоми дар мувозинати гармӣ қарор доштани ҳарду омехта 24 аст. oC.
2. Саволи имтиҳони миллии физикаи SMA/MA 2015/2016 №20
75 грамм об дар ҳарорати 0 ° C бо 50 грамм об омехта карда мешавад, то ҳарорати омехта 40 ° C бошад, бинобар ин ҳарорати ибтидоии 50 грамм об...
A. 125 ° C
B. 120 ° C
C. 110 ° C
D. 100 ° C
E. 80 o C
Пембахасан
Маълум аст, ки:
Массаи об 1 (м1 ) = 75 грамм
Ҳарорати ибтидоии об 1 (T1 ) = 0 o C
Массаи об 2 (м2 ) = 50 грамм
Ҳарорати ниҳоии омехта (T) = 40 o C
Воҳидҳои масса якхелаанд, аз ин рӯ табдилдиҳӣ лозим нест.
Дархост: Ҳарорати ибтидоии об 2 ( T2 )
Ҷавоб:
Принсипи Блэк мегӯяд, ки дар системаи пӯшидаи ҷудогона, гармии аз ҷониби ашёи дорои ҳарорати баланд хориҷшаванда ба гармии аз ҷониби ашёи дорои ҳарорати паст ҷаббидашуда баробар аст.
Q озод шуд = Q ҷаббида шуд
м 1 с ( Δ T 1 ) = м 2 с ( Δ T 2 )
Гармии хоси об якхела аст, аз ин рӯ c аз муодила хориҷ карда мешавад.
м1 ( ΔT1 ) = м2 ( ΔT2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T2 – 40)
(75)(40) = (50)(T2 – 40)
3000 = 50 T 2 – 2000
3000 + 2000 = 50 T 2
5000 = 50 T 2
Т2 = 100
Ҷавоби дуруст D аст.
3. Саволи имтиҳони миллии физикаи SMA/MA 2015/2016 №20
Метали 200 граммӣ то 120 ° C гарм карда мешавад ва сипас онро ба 100 грамм об дар ҳарорати 30 ° C меандозанд. Пас аз мувозинат, ҳарорати омехта 60 ° C мешавад. Агар гармии хоси об 4200 Ҷ.кг -1° C -1 бошад , пас гармии хоси металл...
A. 10,5 Ҷ.кг -1o C -1
B. 105 J.kg -1o C -1
C. 150 Ҷ.кг -1o C -1
D. 1050 Ҷ.кг -1o C -1
E. 1500 J.kg -1o C -1
Пембахасан
Табдил додани воҳидҳои масса аз грамм ба килограмм (Системаи байналмилалии воҳидҳо)
Маълум аст, ки:
Массаи металл (м1 ) = 200 грамм = 0,2 кг
Ҳарорати металл (T1 ) = 120 o C
Массаи об (м² ) = 100 грамм = 0,1 кг
Ҳарорати об (T2 ) = 30 o C
Ҳарорати ниҳоии омехта (T) = 60 o C
Гармии мушаххаси об (c2 ) = 4200 Ҷ.кг -1 o C -1
Пурсида шуд: Гармии мушаххаси металл (c 1 )
Ҷавоб:
Q озод шуд = Q ҷаббида шуд
m1 c1 (ΔT1) = м2 c2 (ΔT2)
(0,2)(c 1 )(120 – 60) = (0,1)(4200)(60 – 30)
(0,2)(c 1 )(60) = (0,1)(4200)(30)
12 с 1 = 12600
с 1 = 12600 / 12
с 1 = 1050
Ҷавоби дуруст D аст.
4. Саволҳои имтиҳони миллии соли 2018 барои мактаби миёна/мактаби миёнаи касбӣ
250 мл оби ҷӯшон (100 ° C) ба дегчае, ки 400 мл обро дар ҳарорати 35 ° C дорад, рехта мешавад . Пас аз ба амал омадани мувозинати гармӣ, ҳарорати омехта… (гармии хоси об 1,0 кал.гр -1 ° C -1 )
Пембахасан
Рӯшан аст:
Ҳарорати оби гарм = 100 o C
Ҳаҷми оби гарм = 250 мл = 0,25 литр = 0,25 дм³ = (0,25)(1000 см³ ) = 250 см³
Ҳарорати оби хунук = 35 o C
Ҳаҷми оби хунук = 400 мл = 0,4 литр = 0,4 дм³ = (0,4)(1000 см³ ) = 400 см³
Гармии мушаххаси об = 1,0 кал.гр -1 ° C -1
Зичии об = 1 гр/ см3
Пурсида шуд: Ҳарорати омехта
Ҷавоб:
Массаи оби гарм ва хунукро бо истифода аз формулаи зичӣ ҳисоб кунед:
m = ρ V
m = масса, ρ = зичӣ, V = ҳаҷм
Массаи оби гарм: m = ρ V = ( 1 гр/см³ ) (250 см³ ) = 250 грамм
Массаи оби хунук: m = ρ V = ( 1 гр/см³ ) (400 см³ ) = 400 грамм
Ҳарорати омехтаро бо истифода аз формулаи асосии Блэк ҳисоб кунед:
Гармии аз оби хунук ҷаббидашуда = гармии аз оби гарм ҷудошуда
mc Δ T = mc Δ T
Гармии мушаххас якхела аст, бинобар ин он аз муодила хориҷ карда мешавад.
м Δ Т = м Δ Т
(400)(T-35) = (250)(100-T)
400T – 14000 = 25000 – 250T
400T + 250T = 25000 + 14000
650T = 39000
Т = 39000 / 650
Т = 60 ° C
