Принсипи сиёҳ - мушкилот ва роҳҳои ҳал
1. Оби 200 грамм дар ҳарорати 30°C бо оби 100 грамм дар ҳарорати 90°C омехта карда шудааст. Гармии хоси об = 1 кал.грамм −1 °C −1 . Ҳарорати ниҳоии омехтаро муайян кунед!
Маълум:
Массаи об 2 (м1 ) = 200 грамм
Ҳарорати об 1 (T1 ) = 30 o C
Массаи об 2 (м2 ) = 100 грамм
Ҳарорати об 2 (T2 ) = 90 o C
Гармии мушаххаси об (с) = 1 кал.грамм-1° C-1
Дархостшуда: Ҳарорати ниҳоӣ
Ҳал:
гармӣ аз ҷониби Hooter Water (Q) нашр шудааст2) = гармии аз ҷониби оби хунуктар фурӯ бурдашуда (Q1)
m2 c (ΔT) = m1 c (ΔT)
(100)(1)(90 – T) = (200)(1)(T – 30)
(100)(90 – Т) = (200)(Т – 30)
9000 – 100T = 200T – 6000
9000 + 6000 = 200T + 100T
15000 = 300T
Т = 15000/300
Т = 50 ° C
2. 60 грамм дар 90oC бо 40 грамм об дар ҳарорати 25 омехта карда мешавадoC. Ҳарорати ниҳоии омехта чанд аст. Гармии хоси об = 1 кал.г-1.oC-1.
Маълум:
Массаи об 1 (м1) = 60 грамм
Ҳарорати об 1 (T1 ) = 90 o C
Массаи об 2 (м2) = 40 грамм
Ҳарорати об 2 (T2 ) = 25 o C
Гармии мушаххаси об (с) = 1 кал.г-1.oC-1
Дархостшуда: Ҳарорати ниҳоӣ
Ҳал:
Гармии аз оби хутер ҷудошуда (Q)2) = гармии аз ҷониби оби хунуктар фурӯ бурдашуда (Q1)
m1 c (ΔT) = m2 c (ΔT)
(60)(1)(90 – T) = (40)(1)(T – 25)
(60)(90 – Т) = (40)(Т – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
Т = 6400/100
Т = 64 ° C
3. Яхи M-грамм дар 0oC дар оби 340 граммӣ бо ҳарорати 20 ҷойгир карда шудаастoC дар зарфи мушаххас. Гармии ниҳонии синтез (L)ях) = 80 кал г-1, гармии мушаххаси об (смоб) = 1 кал г-1 oC-1Ҳамаи яхҳо об мешаванд ва мувозинати гармӣ = 5oC. Массаи яхро ёбед.
Маълум:
Массаи об (м) = 340 грамм
Ҳарорати ях (T)ях) = 0oC
Ҳарорати об (T)об) = 20oC
Ҳарорати мувозинати гармӣ (T) = 5oC
Гармии ниҳонии обшавии ях (л)ях) = 80 кал г-1
Гармии мушаххаси об (см)об) = 1 кал г-1 oC-1
Дархостшуда: Массаи ях (М)
Ҳал:
Гармии аз об ҷудошуда (Q)2) = гармии аз ҷониби ях фурӯ бурдашуда (Q1)
mоб cоб (ΔT) = мях Lях + мях cоб (ΔT)
(340)(1)(20-5) = М (80) + М (1)(5-0)
(340)(15) = 80М + 5М
5100 = 85M
М = 5100/85
М = 60 грамм
4. Мис дар 100oC дар 128 грамм об дар ҳарорати 30 ҷойгир карда шудааст oC. Гармии мушаххаси об 1 кал.г аст.-1oC-1 ва гармии хоси мис 0.1 кал.г аст-1oC-1Агар ҳарорати мувозинати гармӣ = 36 бошад. oC, массаи мис чанд аст.
Маълум:
Ҳарорати мис (T)1) = 100 oC
Гармии мушаххаси мис (см)1) = 0.1 кал.г-1oC-1
Массаи об (м2) = 128 грамм
Ҳарорати об (T)2) = 30 oC
Гармии мушаххаси об (см)2) = 1 кал.г-1oC-1
Ҳарорати мувозинати гармӣ (T) = 36 oC
Дархостшуда: Массаи мис (м)1)
Ҳал:
Q мис = Q об
м 1 с 1 ΔT = м 2 с 2 ΔT
(м 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(м 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(м1 ) (6.4) = 768
м 1 = 768 / 6.4
m1 = 120 грамм
5. Сурби 3 кг бо гармии хоси сурб 1400 Ҷ.кг аст-1C-1 Дар 80oC дар оби 10 кг ҷойгир карда шудааст, ки гармии хоси он барои об 4200 Ҷ/кг аст.-1C-1Ҳарорати мувозинати гармӣ 20 аст.oC. Ҳарорати ибтидоии об чанд аст?
Маълум:
Массаи сурб (м)1) = 3 кг
Гармии мушаххаси сурб (см)1) = 1400 Ҷ.кг-1C-1
Ҳарорати сурб (T)1) = 80 oC
Массаи об (м2) = 10 кг
Гармии мушаххаси об (см)2) = 4200 Ҷ.кг-1C-1
Ҳарорати мувозинати гармӣ (T) = 20 oC
Дархостшуда: Ҳарорати ибтидоии об (T)2)
Ҳал:
Раҳоиши Q = азхудкунии Q
Q сурб = Q об
м 1 с 1 ΔT = м 2 с 2 ΔT
(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)
(4200)(60) = (42,000)(20-T)
252,000 = 840,000 – 42,000 Т
42,000 T = 840,000 – 252,000
42,000 T = 588,000
Т = 588,000 / 42,000
Т = 14
Ҳарорати аввалияи об 14 аст.oC.
6. 75 грамм об дар 0oC бо 50 грамм об омехта карда мешавад, то ҳарорати омехта 40 дараҷа бошад.oC. Ҳарорати ибтидоии оби 50-граммӣ чанд аст?
Маълум:
Массаи об 1 (м1) = 75 грамм
Ҳарорати ибтидоии об 1 (T)1) = 0oC
Массаи об 2 (м2) = 50 грамм
Ҳарорати омехта (T) = 40oC
Дархостшуда: Ҳарорати ибтидоии об 2 (T)2)
Ҳал:
Гармии аз оби хутер ҷудошуда (Q)озод кардан) = гармии аз ҷониби оби хунуктар фурӯ бурдашуда (Qбирӯяд)
m1 c (ΔT)1) = м2 c (ΔT)2)
m1 (ΔT)1) = м2 (ΔT)2)
(75)(40 – 0) = (50)(T2 – 40)
(75)(40) = (50)(T2 – 40)
3000 = 50 Т2 - 2000
3000 + 2000 = 50 T 2
5000 = 50 T 2
Т2 = 100 ° C
7. Металли 200-граммӣ, ки то 120 дараҷа гарм карда шудаастoC, сипас дар оби 100 грамм дар ҳарорати 30 ҷойгир карда мешавадoC. Ҳарорати омехта дар мувозинати гармӣ 60 аст.oC. Агар гармии хоси об 4200 Ҷ.кг бошад-1 оC-1, гармии хоси металл чанд аст.
Ҳал:
Табдил додани воҳидҳои масса аз грамм ба килограмм (воҳидҳои байналмилалӣ)
Маълум:
Массаи металл (м1) = 200 грамм = 0.2 кг
Ҳарорати металл (Т)1) = 120oC
Массаи об (м2) = 100 грамм = 0.1 кг
Ҳарорати об (T)2) = 30oC
Ҳарорати омехта (T) = 60oC
Гармии мушаххаси об (см)2) = 4200 Ҷ.кг-1 оC-1
Дархостшуда: Гармии мушаххаси металл (см)1)
Ҳал:
Qозод кардан =Qбирӯяд
m1 c1 (ΔT)1) = м2 c2 (ΔT)2)
(0.2)(c 1 )(120 – 60) = (0.1)(4200)(60 – 30)
(0.2)(c 1 )(60) = (0.1)(4200)(30)
12 c1 = 12600
с 1 = 12600 / 12
с 1 = 1050
1. Савол: Ҷозеф Блэк кӣ буд? ҷавоб: Ҷозеф Блэк табиб ва химик дар асри 18 буд, ки бо кашфиёташ дар бораи гармии ниҳонӣ, гармии мушаххас ва гази карбон машҳур буд.
2. Савол: Гармии пинҳонӣ чист? ҷавоб: Гармии ниҳон миқдори энергияест, ки модда ҳангоми тағйири фаза, ба монанди обшавӣ ё ҷӯшидан, бе тағир додани ҳарорати он ҷаббида ё хориҷ мешавад.
3. Савол: Гармии пинҳон аз гармии ҳисшаванда чӣ фарқ дорад? ҷавоб: Дар ҳоле ки гармии оқилона боиси тағйирёбии ҳарорати модда бе тағирёбии фаза мегардад, гармии ниҳонӣ боиси тағйирёбии фаза бе тағирёбии ҳарорат мегардад.
4. Савол: Таҷрибаҳои Блэк оид ба гармии пинҳонӣ барои омӯзиши термодинамика чӣ аҳамият доштанд? ҷавоб: Кори Блэк дарки бунёдии энергияи гармӣ ва ҳифзи онро фароҳам овард ва роҳро барои пешрафтҳои минбаъда дар термодинамика ва калориметрия ҳамвор кард.
5. Савол: Чаро ях дар 0°C ва об дар 0°C миқдори гуногуни энергияи гармӣ доранд? ҷавоб: Ях дар 0°C бояд гармии пинҳонии синтезро фурӯ барад, то дар 0°C ба об табдил ёбад. Ҳамин тариқ, об дар 0°C нисбат ба ях дар ҳамон ҳарорат энергияи гармии бештар дорад, ки ин гармии пинҳонии фурӯ бурдашаванда аст.
6. Савол: Гармии мушаххас чист? ҷавоб: Гармии мушаххас миқдори энергияи гармӣ аст, ки барои баланд бардоштани ҳарорати як воҳиди массаи модда ба як дараҷаи Селсий ё Келвин лозим аст.
7. Савол: Чӣ тавр кори Блэк дар бораи гармии мушаххас ба фаҳмиши иқтидорҳои гуногуни гармии моддаҳо оварда расонд? ҷавоб: Блэк кашф кард, ки массаҳои баробари моддаҳои гуногун барои ба даст овардани як тағйироти якхелаи ҳарорат ба миқдори гуногуни гармӣ ниёз доранд. Ин мушоҳида мафҳуми иқтидори гармии мушаххаси моддаҳоро муаррифӣ кард.
8. Савол: Чаро мафҳуми гармии пинҳонӣ дар системаҳои обу ҳаво муҳим аст? ҷавоб: Гармии пинҳонӣ дар системаҳои обу ҳаво нақши муҳим мебозад, зеро энергияе, ки дар тағйироти фазавии об, ба монанди бухоршавӣ ва конденсатсия, иштирок мекунад. Ин интиқоли энергия ба ҳарорат, ташаккули абрҳо ва намунаҳои обу ҳаво таъсир мерасонад.
9. Савол: Ҷозеф Блэк дар таҷрибаҳои худ аз кадом асбоб барои чен кардани тағйироти гармӣ истифода бурд? ҷавоб: Блэк дар таҷрибаҳои худ аз калориметри оддӣ, асбобе барои чен кардани тағйирёбии гармӣ, барои чен кардани миқдори гармии ҷаббидашуда ё ҷудошуда истифода бурд.
10. Савол: Кашфи гази карбон аз ҷониби Блэк (ки ӯ онро "ҳавои собит" номид) ба химия чӣ гуна саҳм гузошт? ҷавоб: Муайян кардани гази карбон аз ҷониби Блэк ҳамчун гази алоҳида, ки аз ҳавои атмосфера фарқ мекунад, дар пешрафти химияи газ нақши муҳим бозид ва роҳро барои фаҳмидани реаксияҳои кимиёвӣ, ки бо газҳо алоқаманданд, ҳамвор кард.
