Mga halimbawang tanong tungkol sa Black Principle

15 Halimbawa ng mga Tanong tungkol sa Prinsipyo ni Black

1. Ang yelo na may masa na 0,2 kg ay hinaluan ng maligamgam na tsaa na may masa na 0,2 kg. Ang temperatura ng yelo = – 10 ^o C, ang temperatura ng maligamgam na tsaa = 40 ^o C. Ang tiyak na init ng yelo = 2100 J/kg C₂o ^, ang tiyak na init ng tubig = 4200 J/kg C₂o ^, ang init ng pagsasanib ng tubig = 334.000 J/kg. Kung ang yelo at maligamgam na tsaa ay hinalo sa isang nakahiwalay na saradong sistema, tukuyin ang pangwakas na temperatura ng pinaghalong sangkap.

Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng yelo (m es) = 0,2 kg
Mass ng maligamgam na tubig ng tsaa (m3 ng tsaa) = 0,2 kg
Tiyak na init ng tubig (c tubig) = 4180 J/kg C^o
Tiyak na init ng yelo (c₂es) = 2100 J/kg C^o
Init ng pagsasanib ng tubig (L)_f tubig) = 334.000 J/kg
Temperatura ng yelo (T es) = -10^oC
Temperatura ng maligamgam na tubig ng tsaa (T tsaa) = 40^oC
Nagtanong : panghuling temperatura ng pinaghalong (T na pinaghalong) ?
Sagot :
Unang hakbang, tantyahin ang pangwakas na estado.
Ang init na kailangang ilabas ng tubig upang mapababa ang temperatura ng 0,2 kg ng maligamgam na tsaa mula sa 40^oC hanggang 0^oC:
Ang init na hinihigop ng 0,2 kg ng yelo upang mapataas ang temperatura nito mula -10^oC hanggang 0^oC:
Init na hinihigop upang matunaw ang 0,2 kg ng yelo (init na kinakailangan upang gawing tubig ang lahat ng yelo):
Batay sa mga kalkulasyon sa itaas, ang mga sumusunod na resulta ay nakuha:
Q na inilabas = 33,444 kJ
Q natanggap = 4,2 kJ
Q natutunaw = 66,8 kJ

Kapag ang mainit na tsaa ay naglalabas ng 33,44 kJ ng init, ang temperatura ng mainit na tsaa ay nagbabago mula 40°C patungong 0°C. Ang ilan sa inilabas na init (mga 4,2 kJ) ay ginagamit upang itaas ang temperatura ng yelo mula -10°C ^patungong 0°C ^. 33,44 kJ – 4,2 kJ = 29,24 kJ. Upang matunaw ang lahat ng yelo sa tubig, kinakailangan ang 66,8 kJ ng init. Ang natitirang init ay 29,24 kJ.

Maaaring mahinuha na ang init na inilalabas ng mainit na tsaa ay ginagamit lamang upang itaas ang temperatura ng yelo mula -10 ^° C hanggang 0 ^° C at upang matunaw ang ilan sa yelo. Ang ilan sa yelo ay naging tubig, habang ang ilan ay hindi. Sa proseso ng pagbabago mula solid patungong likido, ang temperatura ay hindi nagbabago. Samakatuwid, ang pangwakas na temperatura ng pinaghalong sangkap ay 0 ^° C.

2. Masa ng mainit na tsaa = 0,4 kg, masa ng yelo = 0,2 kg, temperatura ng mga ice cube = -10^oC, temperatura ng mainit na tsaa = 90^oC. Kung pareho itong pinaghalo, ano ang huling temperatura ng pinaghalong sangkap?
Pagtalakay
Unang hakbang: tantyahin ang pangwakas na estado
Ang init na kailangang ilabas ng tubig upang mapababa ang temperatura ng 0,4 kg ng mainit na tubig ng tsaa mula 90^oC hanggang 0^oC:
Ang init na natanggap ng 0,2 kg ng yelo upang mapataas ang temperatura nito mula -10^oC hanggang 0^oC:
Ang init na kinakailangan upang matunaw ang 0,2 kg ng yelo (ang init na kinakailangan upang gawing tubig ang lahat ng yelo):
Batay sa mga kalkulasyon sa itaas, ang mga sumusunod na resulta ay nakuha:
Q na inilabas = 150,48 kJ
Q natanggap = 4,2 kJ
Q natutunaw = 66,8 kJ
Kapag ang mainit na tsaa ay naglabas ng 150,48 kJ ng init, ang temperatura ng mainit na tsaa ay nagbabago mula 90°C patungong 0°C. Ang ilan sa inilabas na init (4,2 J) ay ginagamit upang itaas ang temperatura ng yelo mula -10°C patungong 0°C. 150,48 kJ – 4,8 kJ = 146,28 kJ. Ang natitirang init = 146,28 kJ.
Ang init na kailangan upang matunaw ang lahat ng yelo sa tubig ay 66,8 kJ lamang. 146,28 kJ – 66,8 kJ = 79,48 kJ. Hindi kailangang ilabas ng mainit na tsaa ang lahat ng init nito hanggang sa bumaba ang temperatura nito sa 0.^oC. Bilang konklusyon, ang huling temperatura ng pinaghalong ay dapat na higit sa 0^oC.

Ikalawang hakbang: tukuyin ang pangwakas na temperatura (T)
Ang init na kinakailangan upang mapataas ang temperatura ng yelo mula -10^oC hanggang 0^oAng C ay 4200 J.
Ang init na kinakailangan upang matunaw ang lahat ng yelo sa tubig (latent heat) = 66.800 J
Ang init na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng tubig (tubig na resulta ng pagkatunaw ng lahat ng yelo) mula 0^oC hanggang T^oC = (masa ng yelo)(tiyak na init ng tubig)(T – 0) = (0,2)(4180)(T) = 836 T
Ang init na inilalabas ng maligamgam na tsaa upang mapababa ang temperatura nito mula 90°C patungong T = (densidad ng tubig)(90-T) = (0,4)(4180)(90 – T) = 1672 (90-T) = 150.480 – 1672 T

 

3. 60 gramo ng tubig sa temperaturang 90 ^o C (tiyak na init ng tubig = 1 cal.g ^-1 .o ^{C -1} ) ay hinaluan ng 40 gramo ng katulad na tubig sa temperaturang 25 ^o C. Kung walang ibang salik na nakakaapekto sa prosesong ito, ang huling temperatura ng pinaghalong ay...

Isang 15,4 ^oC
B. 23,0 ^oC
C. 46,0 ^oC
D. 64,0 ^oC
E. 77,0 ^oC

Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng tubig 1 (m₁) = 60 gramo
Temperatura ng tubig 1 (T₁) = 90^oC
Masa ng tubig 2 (m₂) = 40 gramo
Temperatura ng tubig 2 (T₂) = 25^oC
Tiyak na init tubig (c) = 1 cal.g^-1.^oC^-1
Nagtanong : temperatura pangwakas na timpla
Sagot :
Init na inilalabas ng tubig na may mataas na temperatura (Q na inilabas) = ​​init na hinihigop ng tubig na may mababang temperatura (Q na hinihigop)
m₁ c (ΔT) = m₂ c (ΔT)
(60)(1)(90 – T) = (40)(1)(T – 25)
(60)(90 – T) = (40)(T – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
T = 6400/100
T = 64^oC
Ang tamang sagot ay D.

4. Ang isang piraso ng aluminyo ay may bigat na 500 gramo at may temperaturang 30 ^oAng C ay inilalagay sa isang sisidlan na naglalaman ng tubig na may bigat na 200 gramo at temperaturang 90 ^oC. Kung ang tiyak na init ng aluminyo ay alam na 0,22 cal/g C^o at ang tiyak na init ng tubig ay 1 cal/g C^o, kung gayon ang huling temperatura ng tubig at aluminyo ay...
Isang 20,3 ^oC
B. 42,2 ^oC
C. 68,7 ^oC
D. 80,5 ^oC
E. 100 ^oC
Talakayan:
Ang yunit ng masa, gramo (g) ay hindi kailangang i-convert sa kilo (kg) dahil ang tiyak na init ng aluminyo at ang tiyak na init ng tubig ay ipinapahayag sa cal/g C.^o.
Ay kilala :
m aluminyo = 500 gramo
c aluminyo = 0,22 cal/gC^o
T aluminyo = 30 ^oC
m tubig = 200 gramo
tubig = 1 cal/gC^o
T tubig = 90 ^oC
Nagtanong :
Pangwakas na temperatura (T) ng tubig at aluminyo?
Sagot :

Pormula ng init : Q = (m)(c)(delta T)

Q tubig = = (200 gramo)(1 cal/gC^o)(90 ^oC – T)
Q aluminyo = (500 gramo)(0,22 cal/gC^o)(T– 30 ^oC)

Ang pangunahing pormula ni Black : Q _{na inilabas} = Q _{na nasisipsip}

Ang tubig ay may mas mataas na panimulang temperatura (90 ^oC) upang ang tubig ay maglabas ng init, ang aluminyo ay may mas mababang paunang temperatura (30 ^oC) upang ang aluminyo ay sumipsip ng init. Ang huling temperatura ng pinaghalong tubig at aluminyo ay dapat na mas mababa kaysa sa panimulang temperatura ng tubig at mas mataas kaysa sa panimulang temperatura ng aluminyo.
(200 gramo)(1 cal/gC^o)(90 ^oC – T) = (500 gramo)(0,22 cal/g C^o)(T– 30 ^oC)
(200)(1)(90-T) = (500)(0,22)(T-30)
(200)(90-T) = (110)(T-30)
18000 – 200 T = 110 T – 3300
18000 + 3300 = 110 T + 200 T
21300 = 310 T
T = 68,7 ^oC
Ang huling temperatura ng kombinasyon ng tubig at aluminyo ay 68,7 ^oC.
Ang tamang sagot ay C.

5. Isang piraso ng metal na may bigat na 300 gramo sa temperaturang 80 ^oC na inilublob sa 200 gramo ng tubig sa temperaturang 40 ^oC. Tiyak na init ng tubig = 1 cal/g C^oKung ang huling temperatura ng pinaghalong metal at tubig ay 50^o C at ang lalagyan ay hindi sumisipsip ng init, kung gayon ang tiyak na init ng metal ay…
A. 0,15 cal/g C^o
B. 0,22 cal/g C^o
C. 1,50 cal/g C^o
D. 4,8 cal/g C^o
E. 7,2 cal/g C^o
Talakayan:
Ay kilala :
m metal = 300 gramo
T metal = 80 ^oC
m tubig = 200 gramo
T tubig = 40 ^oC
tubig = 1 cal/g C^o
T panghuling timpla ng metal at tubig = 50 ^oC
Nagtanong :
c metal?
Sagot :
Q metal = (m)(c)(delta T) = (300 gramo)(c metal)(80^oC - 50^oC) = (300 gramo)(c metal)(30 C^o)
Q tubig = (m)(c)(delta T) = (200 gramo)(1 cal/g C^o)(60^oC - 50^oC) = (200 gramo)(1 cal/g C^o)(10°C^o)

Ang pangunahing pormula ni Black : Q _{na inilabas} = Q _{na nasisipsip}

Ang metal ay may mas mataas na paunang temperatura (80 ^oC) upang ang metal ay maglabas ng init, ang tubig ay may mas mababang paunang temperatura (40 ^oC) upang ang tubig ay sumipsip ng init.
(300 gramo)(c metal)(30 C^o) = (200 gramo)(1 cal/g C^o)(10°C^o)
(300)(c)(30) = (200)(1)(10)
9000 c = 2000
c = 2000 / 9000
c = 0,22 cal/g C^o
Ang tiyak na init ng metal ay 0,22 cal/g C^o.
Ang tamang sagot ay B.

6. Dalawang magkaparehong bola ang may parehong temperatura na 40 ^oC, ang dalawang bola ay may masa na 10 gramo at 40 gramo ayon sa pagkakabanggit. Ang parehong bola ay inilalagay sa isang pluido, kaya ang temperatura ng parehong bola ay tumaas sa 60^oC. Kung ang tiyak na init ng bola ay 2 cal/gr C^o at 1 calorie = 4,2 Joules, kung gayon ang pagkakaiba sa init na hinihigop ng bawat bola ay...
A. 5,04 x 10³ Dyul
B. 7,50 x 10³ Dyul
C. 10,6 x 10³ Dyul
D. 40 x 10³ Dyul
E. 42 x 10³ Dyul
Talakayan:
Ay kilala :
m₁ = 10 gramo
m₂ = 40 gramo
T₁ =T₂ = 40 ^oC
T _katapusan = 60 ^oC
c bola = 2 cal/gr C^o
Nagtanong :
Ano ang pagkakaiba sa init na hinihigop ng bawat bola?
Sagot :
Tumataas ang temperatura ng parehong bola dahil kailangang sumipsip ng init ang parehong bola.
Q₁ = (10 gr)(2 cal/gr C^o)(60^oC–40^oC) = (10 gr)(2 cal/gr C^o)(20°C^o) = 400 cal = (400)(4,2 J) = 1680 Joules
Q₂ = (40 gr)(2 cal/gr C^o)(60^oC–40^oC) = (40 gr)(2 cal/gr C^o)(20°C^o) = 1600 cal = (1600)(4,2 J) = 6720 Joules
Ang pagkakaiba sa init na hinihigop ng bawat bola:
6720 J – 1680 J = 5040 J = 5,04 x 10³ J
Ang tamang sagot ay A.

7. Ang tubig na may bigat na 200 gramo sa temperaturang 30°C ay hinaluan ng kumukulong tubig na may bigat na 100 gramo at temperaturang 90°C. (Tiyak na init ng tubig = 1 cal.gram ^-1 °C ^-1 ). Ang temperatura ng pinaghalong tubig sa oras ng thermal equilibrium ay….

A. 10°C

B. 30°C

C. 50°C

D. 75°C

E. 150°C

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng tubig 1 (m ₁ ) = 200 gramo

Temperatura ng tubig 1 (T ₁ ) = 30 ^o C

Masa ng tubig 2 (m ₂ ) = 100 gramo

Temperatura ng tubig 2 (T ₂ ) = 90 ^o C

Tiyak na init ng tubig (c) = 1 cal.gram ⁻¹ °C ⁻¹

Tinanong : ang huling temperatura ng pinaghalong

Sagot :

Init na inilalabas ng tubig na may mataas na temperatura (Q na inilabas) = ​​init na hinihigop ng tubig na may mababang temperatura (Q na hinihigop)

Ang tamang sagot ay C.

8. 60 gramo ng tubig sa temperaturang 90 ^o C (tiyak na init ng tubig = 1 cal.g ^-1 .o ^{C -1} ) ay hinaluan ng 40 gramo ng katulad na tubig sa temperaturang 25 ^o C. Kung walang ibang salik na nakakaapekto sa prosesong ito, ang huling temperatura ng pinaghalong ay...

A. 15,4 ^o C

B. 23,0 ^o C

C. 46,0 ^o C

D. 64,0 ^° C

E. 77,0 ^o C

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng tubig 1 (m ₁ ) = 60 gramo

Temperatura ng tubig 1 (T ₁ ) = 90 ^o C

Masa ng tubig 2 (m ₂ ) = 40 gramo

Temperatura ng tubig 2 (T ₂ ) = 25 ^o C

Tiyak na init ng tubig (c) = 1 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

Tinanong : ang huling temperatura ng pinaghalong

Sagot :

Init na inilalabas ng tubig na may mataas na temperatura (Q na inilabas) = ​​init na hinihigop ng tubig na may mababang temperatura (Q na hinihigop)

Ang tamang sagot ay D.

9. Ang yelo na may masa na M gramo sa temperaturang 0 ^o C ay inilalagay sa tubig na may masa na 340 gramo sa temperaturang 20 ^o C na inilalagay sa isang espesyal na sisidlan. Ipagpalagay na ang sisidlan ay hindi sumisipsip/naglalabas ng init. Kung ang L _yelo = 80 cal g ^-1 , c _tubig = 1 cal g ^{-1 o} C ^-1 , lahat ng yelo ay natutunaw at ang thermal equilibrium ay naabot sa temperaturang 5 ^o C, kung gayon ang masa ng yelo (M) ay...

A. 60 gramo

B. 68 gramo

C. 75 gramo

D. 80 gramo

E. 170 gramo

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng tubig (m) = 340 gramo

Temperatura ng yelo (T _es ) = 0 ^o C

Temperatura ng tubig (T _tubig ) = 20 ^o C

Temperatura ng thermal equilibrium (T) = 5 ^o C

Init ng natutunaw na yelo (L _yelo ) = 80 cal g ^-1

Tiyak na init ng tubig (c _tubig ) = 1 cal g ^{-1 o} C ^-1

Tanong : Masa ng yelo (M)

Sagot :

Ang prinsipyo ni Black ay nagsasaad na sa isang nakahiwalay na saradong sistema, ang init na inilalabas ng isang bagay na may mataas na temperatura ay katumbas ng init na hinihigop ng isang bagay na may mababang temperatura.

Init na inilalabas ng tubig (Q na inilabas) = ​​init na hinihigop ng yelo (Q na hinihigop)

Ang tamang sagot ay A.

Tandaan:

Kung sinasabing ang yelo ay nasa temperaturang 0 ^°C , ang tubig ay nasa solidong anyong pa rin. Kung sinasabing ang tubig ay nasa temperaturang 0 ^° C, ang tubig ay nasa likidong anyong. Pag-iba-ibahin ang gamit ng mga salitang yelo at tubig. Dahil ang tubig ay nasa solidong anyong pa rin o yelo, ang init na hinihigop ay unang ginagamit upang matunaw ang lahat ng yelo sa tubig, samakatuwid sa kanang bahagi ng equation sa itaas, isang pormula ang idinaragdag upang kalkulahin ang dami ng init upang matunaw ang yelo (m₂E₂ _{) . Matapos matunaw ang lahat ng yelo sa tubig, karagdagang init ang ginagamit upang itaas ang} temperatura ng yelo mula 0 ^° C hanggang 5 ^° C.

10. Ang metal na tanso sa temperaturang 100 ^o C ay inilalagay sa tubig na may masa na 128 gramo at temperaturang 30 ^o C. Ang tiyak na init ng tubig ay 1 cal.g ^{-1 o} C ^-1 at ang tiyak na init ng tanso ay 0,1 cal.g ^-1 o C ^-1 . Kung ang thermal equilibrium ay nagaganap sa temperaturang 36 ^o C, kung gayon ang masa ng metal ay….

A. 140 gramo

B. 120 gramo

C. 100 gramo

D. 80 gramo

E. 75 gramo

Pagtalakay

Alam na:

Temperatura ng tanso (T ₁ ) = 100 ^o C

Tiyak na init ng tanso (c1 ₎ = 0,1 cal.g ^-1o C ^-1

Masa ng tubig (m² ₎ = 128 gramo

Temperatura ng tubig (T ₂ ) = 30 ^o C

Tiyak na init ng tubig (c₂ ₎ = 1 cal.g ^-1o C₂ ^-1

Temperatura ng thermal equilibrium (T) = 36 ^o C

Tanong: Masa ng tanso ( _m³ )

Sagot:

Ang prinsipyo ni Black ay nagsasaad na ang init na inilalabas ng isang bagay na may mataas na temperatura ay katumbas ng init na natatanggap ng isang bagay na may mababang temperatura.

Ang tamang sagot ay B.

11. Tatlong kilo ng itim na baras na tingga na may tiyak na init na 1400 J.kg ^-1 C ^-1 sa temperaturang 80 ^o C ang inilubog sa 10 kg ng tubig na may tiyak na init na 4200 J.kg ^-1 C ^-1 . Pagkatapos mangyari ang thermal equilibrium, ang huling temperatura ng timpla ay 20 ^o C. Ang inisyal na temperatura ng tubig ay….

A. 20 ^o C

B. 18 ^o C

C. 14 ^o C

D. 12 ^° C

E. 10 ^o C

Pagtalakay

Alam na:

Mass ng tingga (m1 ₎ = 3 kg

Tiyak na init ng lata (c1 ₎ = 1400 J.kg ^-1 C ^-1

Temperatura ng lata (T ₁ ) = 80 ^o C

Masa ng tubig (m² ₎ = 10 kg

Tiyak na init ng tubig (c ₂ ) = 4200 J.kg ^-1 C ^-1

Temperatura ng thermal equilibrium (T) = 20 ^o C

Hinahanap: Paunang temperatura ng tubig (T ₂ )

Sagot:

Ang tamang sagot ay C.

12. Isang barya na may bigat na 50 gramo ang pinainit sa temperaturang 85 ^o C, pagkatapos ay inilubog sa isang sisidlan na naglalaman ng 50 gramo ng tubig sa temperaturang 29,8 ^o C (tiyak na init ng tubig = 1 cal.g ^-1 . ^o C ^-1 ). Kung ang huling temperatura ng sistema ay 37 ^o C at ipinapalagay na walang pagbabago sa init sa sisidlan, kung gayon ang tiyak na init ng metal ay...

A. 0,12 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

B. 0,30 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

C. 1,50 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

D. 4,8 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

E. 7,2 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

Pagtalakay

Alam na:

Mass ng barya (m) = 50 gramo

Ang paunang temperatura ng barya (T1 ₎ = 85 ^° C

Masa ng tubig (m) = 50 gramo

Paunang temperatura ng tubig (T ₂ ) = 29,8 ^o C

^{Tiyak na init} ng tubig = 1 cal.g ^-1 .o C ^-1

Pangwakas na temperatura ng sistema (T) = 37 ^o C

Tanong: Tiyak na init ng metal (c)

Sagot:

Ang prinsipyo ni Black ay nagsasaad na ang init na inilalabas ay ang init na nasisipsip. Ang init na inilalabas ng barya at ang init naman ay nasisipsip ng tubig, hanggang sa maabot ang thermal equilibrium.

Ang lahat ng mga yunit ay ipinapahayag sa gramo kaya hindi na kailangang i-convert ang mga yunit.

Q _{na inilabas} = Q _{na nasisipsip}

m _metal c ΔT = m _tubig c ΔT

(50)(c)(85-37) = (50)(1)(37-29,8)

(50)(c)(48) = (50)(7,2)

(50)(c)(48) = (50)(7,2)

(c)(48) = 7,2

c = 7,2 / 48

c = 0,15 cal.g ^-1 . ^o C ^-1

13. Ang metal na tanso sa temperaturang 100 ^o C ay inilalagay sa tubig na may masa na 128 gramo at temperaturang 30 ^o C. Ang tiyak na init ng tubig ay 1 cal.g ^{-1 o} C ^-1 at ang tiyak na init ng tanso ay 0,1 cal.g ^{-1 o} C ^-1 . Kung ang thermal equilibrium ay nagaganap sa temperaturang 36 ^o C, ang masa ng metal ay….

A. 140 gramo
B. 120 gramo
C. 100 gramo
D. 80 gramo
E. 75 gramo

Pagtalakay
Alam na:
Temperatura ng tanso (T₁) = 100 ^oC
Tiyak na init ng tanso (c₁) = 0,1 kaloriya^{-1 o}C^-1

Masa ng tubig (m₂) = 128 gramo
Temperatura ng tubig (T₂) = 30 ^oC
Tiyak na init ng tubig (c₂) = 1 kaloriya^{-1 o}C^-1

Temperatura ng thermal equilibrium (T) = 36 ^oC
Tanong: Masa ng tanso (m₁)
Sagot:

Ang prinsipyo ni Black ay nagsasaad na ang init na inilalabas ng isang bagay na may mataas na temperatura ay katumbas ng init na natatanggap ng isang bagay na may mababang temperatura.
Q tanso = Q tubig
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT
(m₁)(0,1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m₁)(0,1)(64) = (128)(1)(6)
(m₁)(6,4) = 768
m₁ = 768/6,4
m₁ = 120
Ang masa ng tanso ay 120 gramo.
Ang tamang sagot ay B.

14. Tatlong kilo ng itim na baras na tingga na may tiyak na init na 1400 J.kg ^-1 C ^-1 sa temperaturang 80 ^o C ang inilubog sa 10 kg ng tubig na may tiyak na init na 4200 J.kg ^-1 C ^-1 . Pagkatapos mangyari ang thermal equilibrium, ang huling temperatura ng timpla ay 20 ^o C. Ang inisyal na temperatura ng tubig ay….

Isang 20 ^oC
B. 18 ^oC
C. 14 ^oC
D. 12 ^oC
E. 10 ^oC

Pagtalakay
Alam na:
Masa ng tingga (m₁) = 3 kilo
Tiyak na init ng lata (c₁) = 1400 J.kg^-1 C^-1
Temperatura ng lata (T₁) = 80 ^oC

Masa ng tubig (m₂) = 10 kilo
Tiyak na init ng tubig (c₂) = 4200 J.kg^-1 C^-1

Temperatura ng thermal equilibrium (T) = 20 ^oC
Hinahanap: Paunang temperatura ng tubig (T₂)
Sagot:
Q pinakawalan = Q natanggap
Q lata = Q tubig
m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT
(3)(1.400)(80-20) = (10)(4.200)(20-T)
(4.200)(60) = (42.000)(20-T)
252.000 = 840.000 – 42.000 T
42.000 T = 840.000 – 252.000
42.000 T = 588.000
T = 588.000 / 42.000
T = 14
Ang unang temperatura ng tubig ay 14^oC.
Ang tamang sagot ay C.

15. Ang yelo na may masa na M gramo sa temperaturang 0 ^o C ay inilalagay sa tubig na may masa na 340 gramo sa temperaturang 20 ^o C na inilalagay sa isang espesyal na sisidlan. Ipagpalagay na ang sisidlan ay hindi sumisipsip/naglalabas ng init. Kung ang L _yelo = 80 cal g ^-1 , c _tubig = 1 cal g ^{-1 o} C ^-1 , lahat ng yelo ay natutunaw at ang thermal equilibrium ay nakakamit sa temperaturang 5 ^o C, kung gayon ang masa ng yelo (M) ay...

A. 60 gramo
B. 68 gramo
C. 75 gramo
D. 80 gramo
E. 170 gramo

Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng tubig (m) = 340 gramo
Temperatura ng yelo (T_es) = 0^oC
Suhu tubig (T_himpapawid) = 20^oC
Temperatura ng thermal equilibrium (T) = 5^oC
Init ng pagsasanib ng yelo (L_es) = 80 kaloriya g^-1
Tiyak na init ng tubig (c_himpapawid) = 1 kaloriya g^{-1 o}C^-1
Nagtanong : Masa ng yelo (M)
Sagot :

Prinsipyo ng Itim nagsasaad na sa isang nakahiwalay na saradong sistema, ang init na inilalabas ng isang bagay na may mataas na temperatura ay kapareho ng init na hinihigop ng isang bagay na may mababang temperatura.
Init na inilalabas ng tubig (Q na inilabas) = ​​init na hinihigop ng yelo (Q na hinihigop)
m_himpapawid c_himpapawid (T) = m_es L_es +m_es c_himpapawid (T)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85M
M = 5100/85
M = 60 gramo
Ang tamang sagot ay A.

Tandaan:
Kung sinasabing ang yelo ay may temperaturang 0^o kung gayon ang tubig ay nasa solidong anyo pa rin. Kung nakasaad na ang temperatura ng tubig ay 0^oC kung gayon ang tubig ay nasa anyong likido. Pag-iba-ibahin ang gamit ng mga salitang yelo at tubig. Dahil ang tubig ay nasa anyong solid o yelo pa rin, ang init na hinihigop ang unang ginagamit upang matunaw ang lahat ng yelo tungo sa tubig, samakatuwid sa kanang bahagi ng equation sa itaas, isang pormula ang idinaragdag upang kalkulahin ang dami ng init upang matunaw ang yelo (m_es L_esMatapos matunaw ang lahat ng yelo at maging tubig, ginagamit ang karagdagang init upang itaas ang temperatura ng yelo mula 0^oAng C ay nagiging 5^oC.

Pinagmulan ng tanong:

Mga Tanong sa Pisika para sa Pambansang Pagsusulit para sa Senior High School/Bokasyonal na High School