Init at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon

Init at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon

1. Batay sa graph, ano ang init na hinihigop ng 5-kg na tubig habang isinasagawa ang prosesong CD? Ang tiyak na init ng tubig ay 4,200 J/kg o C.

Kilala:Init at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon 1

Masa (m) = 5 kg

Tiyak na init ng tubig (c) = 4200 J/kg o C

Paunang temperatura (T 1 ) = 0 ° C

Pangwakas na temperatura (T 2 ) = 10 o C

Ang pagbabago sa temperatura (ΔT) = 10 o C – 0 o C = 10 o C

Hinahanap: Init (Q)

solusyon:

Q = mc ΔT = (5 kg)(4200 J/kg o C)(10 o C) = (5)(4200 J)(10) = (50)(4200 J) = 210,000 Joules

2. Ano ang init na hinihigop ng 20 gramo ng yelo habang isinasagawa ang prosesong AC, kung ang tiyak na init ng yelo ay 2100 J/kg o C at ang init ng pagsasanib para sa yelo ay 336,000 J/kg.

Init at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon 2Kilala:

Masa ng yelo (m) = 200 gramo = 200/1000 kilo = 0.2 kilo

Tiyak na init (c) = 2100 J/kg o C

Init ng pagsasanib para sa yelo (L F ) = 336,000 J/kg

Hinahanap: Init na hinihigop ng yelo habang isinasagawa ang proseso ng AC

solusyon:

Sa prosesong AB, ang init ay hinihigop ng yelo upang baguhin ang temperatura nito mula -10 ° C patungong 0 ° C.

Q = mc₂ΔT

Q = init, m = masa ng yelo, c = tiyak na init ng yelo, ΔT = ang pagbabago sa temperatura

Q 1 = mc ΔT = (0.2)(2100)(0-(-10) = (0.2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 Joules

Sa prosesong BC, ang init ay hinihigop upang matunaw ang lahat ng yelo at maging tubig. Sa prosesong ito, nagbabago lamang ang anyo nito at walang pagbabago sa temperatura. Ang temperatura ng yelo at tubig ay nananatiling 0 o C.

Init na hinihigop habang isinasagawa ang proseso BC:

Q 2 = m L F = (0.2 kg)(336,000 J/kg) = 67,200 Joules

Init na hinihigop habang isinasagawa ang proseso ng AC:

Q = Q1 + Q2 = 4200 Joules + 67,200 Joules = 71,400 Joules

3. Isang 2-kg na tubig ang pinainit, at ang init ng pagsingaw para sa tubig = 2.27 x 106 J /kg, ang tiyak na init para sa tubig = 4,200 J/kg o C at ang presyon ng atmospera ay 1 atm, ano ang init na hinihigop ng tubig habang isinasagawa ang prosesong BC?

Kilala:Init at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon 3

Mass (m) = 2 kg

Init ng pagsingaw para sa tubig (L V ) = 2.27 x 106 J /kg

Tiyak na init para sa tubig (c) = 4,200 J/kg o C

Hinahanap: Init na nasisipsip habang isinasagawa ang proseso BC.

solusyon:

Sa prosesong AB, ang init ay hinihigop upang mapataas ang temperatura ng tubig mula 60 o C patungong 100 o C.

Q = m L V = (2 kg)(2.27 x 106 J /kg) = 4.54 x 106 Joules = 4540 x 103 Joules = 4540 kilo Joules

4. Batay sa pigura sa ibaba, kung ang masa ng yelo ay 500 gramo, ang tiyak na init ay 2100 J/kg o C at ang nakatagong init ng pagsasanib ng yelo ay 336,000 J/kg. Tukuyin ang init na kinakailangan sa prosesong P–Q–R.

Tingnan din  Paggulong ng galaw - mga problema at solusyon

Kilala:Init at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon 5

Mass ng yelo (m) = 500 gramo = 500/1000 kg = 0.5 kg

Tiyak na init para sa yelo (c) = 2100 J/kg o C

Latent heat ng fusion (L F ) = 336,000 J/kg

Hinahanap: Init

solusyon:

Proseso PQ = init na hinihigop upang mapataas ang temperatura ng yelo mula -4 o C patungong 0 o C

Proseso QR = init na hinihigop ng yelo upang matunaw ang lahat ng yelo sa tubig

Ang init na hinihigop habang isinasagawa ang proseso ay kinalkula gamit ang equation na PQ:

Q = mc₂ΔT

Q = init, m = masa, c = tiyak na init ng yelo, ΔT = ang pagbabago sa temperatura

Ang yelong hinihigop ng init habang isinasagawa ang proseso ay kinalkula gamit ang PQ gamit ang equation na ito:

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg o C)(0 o C-(-4 o C))

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg o C)(0 o C + 4 o C)

Q = (0.5 kg)(2100 J/kg o C)(4 o C)

Q = (0.5)(2100 J)(4)

Q = 4200 Joule

Ang init na hinihigop habang isinasagawa ang proseso ay kinalkula gamit ang QR gamit ang equation na ito:

Q = m L F

Q = (0.5 kg)(336,000 J/kg)

Q = (0.5)(336,000 J)

Q = 168,000 Joule

Kabuuang init:

Q = 4200 Joules + 168,000 Joules

Q = 172,200 Joule

Q = 172.2 kilo Joule

Q = 172.2 kJ

5. Ang yelo na may masa na 50 gramo ay pinainit mula -5 o C patungo sa tubig sa temperaturang 60 o C. Kung ang init ng pagsasanib para sa yelo ay 80 cal/gramo, ang tiyak na init para sa yelo ay 0.5 cal/gramo o C, ang tiyak na init para sa tubig ay 1 cal/gramo o C, tukuyin ang init na kinakailangan sa prosesong CD.

Kilala:

Masa ng yelo = masa ng tubig (m) = 50 gramo Init at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon 6

Latent heat ng fusion para sa yelo (L F ) = 80 cals/gram

Tiyak na init para sa yelo (c yelo) = 0.5 cal/gramo o C

Tiyak na init para sa tubig (c tubig) = 1 cal/gramo o C

Hinahanap: Init na kinakailangan sa proseso CD

solusyon:

Sa prosesong A hanggang B, ginagamit ang init upang itaas ang temperatura ng yelo mula -5 o C hanggang 0 o C. Ang init ay kinakalkula gamit ang ekwasyon na ito: Q = mc₂ΔT, kung saan ang Q = init, m = masa ng yelo, c = tiyak na init para sa yelo, ΔT = ang pagbabago sa temperatura mula -5 o C hanggang 0 o C.

Sa prosesong B hanggang C, ginagamit ang init upang matunaw ang lahat ng yelo at maging tubig. Sa prosesong ito, hindi nagbabago ang temperatura. Kinakalkula ang init gamit ang equation na ito: Q = m L F , kung saan ang Q = init, m = masa ng yelo, L F = latent heat ng pagsasanib ng yelo.

Sa prosesong C hanggang D, ginagamit ang init upang itaas ang temperatura ng tubig mula 0 o C hanggang 60 o C. Ang init ay kinakalkula gamit ang ekwasyon na ito: Q = mc ΔT, kung saan ang Q = init, m = masa ng tubig, c = tiyak na init ng tubig, ΔT = ang pagbabago sa temperatura mula 0 o C hanggang 60 o C.

Tingnan din  Ekwasyon ng sandali ng inersiya

Ang init na kinakailangan mula sa proseso C hanggang D:

Q = mc ΔT = (50 gramo)(1 cal/gramo o C)(60 o C-0 o C) = (50)(1)(60) cal = 3000 cal

6. Kung ang masa ng yelo ay 1 kg, ang tiyak na init ng yelo ay 2100 J/kg o C, ang nakatagong init ng pagsasanib para sa yelo ay 336,000 J/kg at ang tiyak na init ng tubig ay 4200 J/kg o C, pagkatapos ay tukuyin ang init na kinakailangan sa prosesong PQR.

Kilala:

Mass ng yelo = 1 kgInit at pagbabago ng yugto – mga problema at solusyon 7

Latent heat ng pagsasanib ng yelo (L F ) = 336,000 J/kg

Tiyak na init ng yelo (c yelo) = 2,100 J/kg o C

Tiyak na init ng tubig ( c₂ tubig) = 4,200 J/ kg₂C

Hinahanap: Init na kinakailangan sa proseso PQR

solusyon:

Sa prosesong P hanggang Q, ginagamit ang init upang itaas ang temperatura ng yelo mula -5 o C hanggang 0 o C. Ang init ay kinakalkula gamit ang equation na ito: Q = mc₂ΔT, kung saan ang Q = init , m = masa ng yelo , c = tiyak na init ng yelo, ΔT = ang pagbabago sa temperatura mula -5 o C hanggang 0 o C.

Init na kinakailangan sa proseso P hanggang Q:

Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 Joules

Sa prosesong Q hanggang R, ang init na kinakailangan upang matunaw ang lahat ng yelo sa tubig. Sa prosesong ito, ang temperatura ay hindi nagbabago. Ang init ay kinalkula gamit ang equation na ito: Q = m L F , kung saan ang Q = init , m = masa ng yelo , L F = latent heat ng pagsasanib ng yelo.

Init na kinakailangan sa proseso Q hanggang R:

Q = m L F = (1)(336,000) = 336,000 Joules

Kabuuang init:

10,500 + 336,000 = 346,500 Joules

  1. Ano ang nakatagong init?
    • sagotAng latent heat ay ang enerhiya ng init na kinakailangan upang baguhin ang anyo ng isang substansiya nang hindi binabago ang temperatura nito. Kinakatawan nito ang enerhiyang kailangan upang masira o bumuo ng mga intermolecular bond habang nagbabago ang anyo.
  2. Bakit nananatiling pare-pareho ang temperatura habang nagbabago ang phase?
    • sagotSa panahon ng pagbabago ng yugto, lahat ng enerhiya ng init na ibinibigay o inaalis ay ginagamit upang baguhin ang yugto ng sangkap. Ang enerhiyang ito ay ginagamit upang basagin o bumuo ng mga intermolecular bond, hindi upang pataasin ang kinetic energy o temperatura ng sangkap.
  3. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng latent heat of fusion at latent heat of vaporization?
    • sagotAng latent heat of fusion ay tumutukoy sa enerhiya ng init na kinakailangan upang baguhin ang isang sangkap mula solid patungong likido (o vice versa) sa punto ng pagkatunaw nito. Ang latent heat of vaporization ay tumutukoy sa enerhiya ng init na kinakailangan upang baguhin ang isang sangkap mula likido patungong gas (o vice versa) sa punto ng pagkulo nito.
  4. Bakit tayo nilalamig kapag umaalis tayo sa swimming pool sa isang mahangin na araw, kahit na mainit ang temperatura ng hangin?
    • sagotHabang ang tubig ay sumisingaw mula sa ating balat, ito ay sumasailalim sa pagbabago ng anyo mula likido patungo sa singaw. Ang prosesong ito ay nangangailangan ng enerhiya, na kinukuha mula sa ating balat sa anyo ng init, na nagiging sanhi ng pakiramdam ng ating balat na mas malamig.
  5. Bakit mas mapanganib ang singaw sa 100°C kaysa sa kumukulong tubig sa 100°C?
    • sagotAng singaw ay naglalaman ng mas maraming enerhiya kaysa sa kumukulong tubig dahil nasipsip nito ang nakatagong init ng pagsingaw habang nagbabago ang anyo mula tubig patungo sa singaw. Kapag ang singaw ay namuo sa balat, inilalabas nito ang sobrang enerhiyang ito, na nagiging sanhi ng mas matinding paso kaysa sa kumukulong tubig.
  6. Paano nakakababa ng melting point nito ang pagdaragdag ng asin sa yelo?
    • sagotAng pagdaragdag ng asin ay nakakagambala sa ekwilibriyo sa pagitan ng pagkatunaw at pagyeyelo ng pinaghalong tubig-yelo. Nagdudulot ito ng mas maraming yelo na natutunaw sa mas mababang temperatura kaysa karaniwan, na epektibong nagpapababa sa freezing point ng pinaghalong ito.
  7. Bakit nakakatulong ang pagpapawis para lumamig ang katawan sa isang mainit na araw?
    • sagotAng pawis, kapag sumingaw mula sa balat, ay sumasailalim sa pagbabago ng anyo mula likido patungong gas. Ang prosesong ito ng pagsingaw ay nangangailangan ng enerhiya, na kinukuha mula sa balat, kaya pinapalamig ito.
  8. Ano ang sublimasyon sa konteksto ng mga pagbabago sa yugto?
    • sagotAng sublimasyon ay ang direktang pagbabago ng anyo mula sa solid patungong gas nang hindi dumadaan sa likidong anyo. Ang isang karaniwang halimbawa ay ang tuyong yelo (solid carbon dioxide) na direktang nagbabago sa carbon dioxide gas.
  9. Bakit kailangan ang enerhiya ng init upang matunaw ang yelo kahit na ang temperatura ay nananatili sa 0°C?
    • sagotAng enerhiya ng init ay ginagamit upang masira ang mga intermolecular bond na humahawak sa yelo sa solidong istruktura nito. Kapag naputol na ang mga bond na ito, ang yelo ay lilipat sa liquid phase, kahit na walang pagbabago sa temperatura.
  10. Paano nakakaapekto ang presyon sa kumukulong punto ng isang likido?
  • sagotSa pangkalahatan, ang pagtaas ng panlabas na presyon ay nagpapataas ng kumukulong punto ng isang likido, habang ang pagbaba ng presyon ay nagpapababa sa kumukulong punto. Ito ang dahilan kung bakit kumukulo ang tubig sa mga temperaturang mas mababa sa 100°C sa matataas na lugar, kung saan mas mababa ang presyon ng atmospera.
I-print Friendly, PDF at Email