Heat Mass Specific heat The change in temperature – Problems and Solutions

9 Heat Mass Specific heat The change in temperature – Problems and Solutions

1. A 2 kg lead is heated from 50^oС до 100^oC. питома спека of lead is 130 J.kg^-1°CC^-1. Скільки тепло is absorbed by the lead?

Відомо:

Маса (м) = 2 кг

The specific heat (c) = 130 J.kg^-1C^-1

Зміна температури (ΔT) = 100^oС - 50^oC = 50^oC

Розшукується: Тепло (Q)

Рішення:

Q = m c ΔT

Q= тепло, m = mass, c = the specific heat, ΔТ = зміна температури

The heat absorbed by lead :

Q = (2 kg)(130 J.kg^-1C^-1)(50^oC)

Q = (100)(130)

Q = 13,000 джоуля

Q = 1.3 х 10⁴ Джоуль

2. The specific heat of copper is 390 J/kg ^oC, the change in temperature is 40^oC. If the copper absorbs 40 Joule of heat, what is the copper’s mass!

Відомо:

The specific heat of copper (c) = 390 J/kg^oC

Зміна температури (ΔT) = 40^oC

Heat (Q) = 40 J

Розшукується: Маса (м) міді

Рішення:

Q = m c ΔT

40 J = (m)(390 J/kg ^oC)(40^oC)

40 = (m)(390 /kg)(40)

40 = (m)(390 /kg(4)

40 = (m)(1560 /kg)

м = 40 / 1560

м = 0.026 кг

m = 26 gram

3. The initial temperature of 20 gram water is 30^oC. The specific heat of water is 1 cal g^{-1 o}C^-1. If water absorbs 300 calories of heat, determine the final temperature!

Відомо:

Mass (m) = 20 gr

Початкова температура (T₁) = 30^oC

The specific heat of water (c) = 1 cal gr^{-1 o}C^-1

Тепло (Q) = 300 cal

Розшукується: The final temperature of water

Рішення:

Q = m c ΔT

300 cal = (20 gr)(1 cal gr^{-1 o}C^-1)(T₂-30)

300 = (20)(1)(T₂-30)

300 = 20 (T₂-30)

300 = 20T₂ - 600

300 + 600 = 20T₂

900 = 20Т₂

T₂ = 900/20

T₂ = 45

The change in temperature is 45^oС - 30^oC = 15^oC.

4. The change in temperature of the sea water is 1^oC when water absorbs 3900 Joule of heat. The specific heat of the sea water is 3.9 × 10³ J/kg°C, what is the mass of the sea water.

Відомо:

Зміна температури (ΔТ) = 1^oC

Тепло (Q) = 3900 Joule

The specific heat of the sea water (c) = 3.9 x 10³ J/kg°C = 3900 J/Kg°C

Розшукується: Маса (М)

Рішення:

Q = m c ΔT

Q= тепло, m = mass, c = питома спека, ΔТ = зміна температури

m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg

5. A 2-kg copper absorbs 39,000 J of heat at 30°C. If the specific heat of copper is 390 J/kg °C, what is the final temperature of the copper…

Відомо:

Маса (м) = 2 кг

Початкова температура (T₁) = 30^oC

Тепло (Q) = 39,000 Joule

Питома теплота (С) міді = 390 J/kg ^oC

Потрібні : Кінцева температура (T₂)

Рішення:

Q = m c ΔT

Q= тепло, m = mass, c = питома спека, ΔT = зміна температури

Q = m c ΔT = m c (T₂ - T₁)

39,000 = (2)(390)(T₂ - 30)

100 = (2)(1)(T₂ - 30)

100 = (2)(T₂ - 30)

50 = Т₂ - 30

T₂ = 50 + 30

T₂ = 80^oC

6. A 5-kg water is heated from 15°C to 40°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 4.2 × 10³ J/Kg° C.

Відомо:

Маса (м) = 5 кг

Початкова температура (T₁) = 15°C

Кінцева температура (T₂) = 40°C

Specific heat of water (c) = 4.2 × 10³ J/kg° C

Розшукується: Тепло (Q)

Рішення:

Q = m c ΔT

Q = (5 кг)(4.2 × 10³ J/kg°C)(40°C – 15°C)

Q= (5)(4.2 × 10³ J)(25)

Q = 525 x 10³ J

Q = 525,000 джоуля

7. A 2-kg water is heated from 24°C to 90°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 4.2 × 10³ J/Kg° C.

Відомо:

Маса (м) = 2 кг

Початкова температура (T₁) = 24°C

Кінцева температура (T₂) = 90°C

Specific heat of water (c) = 4,200 Joule/kg°C

Wanted :: Тепло (Q)

Рішення:

Q = м c ΔT

Q = (2 кг)(4,200 Joule/kg°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 кг)(4,200 Joule/kg°C)(66°C)

Q = (132)(4,200 Joule)

Q = 554,400 джоуля

8. A 5-gram water is heated from 10°C to 40°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 1 × 10³ вапно/gr°C

Відомо:

Mass (m) = 5 gram

Початкова температура (T₁) = 10^oC

Кінцева температура (T₂) = 40^oC

Specific heat of water (c) = 1 cal/ gr°C

Потрібні : Heat

Рішення:

Q = m c ΔT

Q = (5 gram)(1 cal/ gr°C)(40^oС - 10^oC)

Q= (5)(1 cal)(30)

Q = 150 калорій

9. A 0.2-kg water absorbs 42,000 Joule of heat at 25^oC. The specific heat of water is 4200 J/kg ^oC, what is the final temperature of water.

Відомо:

Маса води (м) = 0.2 кг

Тепло (Q) = 42,000 Joule

Specific heat of water (c) = 4200 J/kg ^oC

Початкова температура (T₁) = 25^oC

Розшукується: Кінцева температура (T₂)

Рішення:

Q = m c ΔT = m c (T₂ - T₁)

Q= тепло, m = mass, c = питома спека, ΔT = зміна температури, T₁ = the initial temperature, T₂ = the final temperature

Q = m c (T₂ - T₁)

42,000 = (0.2)(4200)(T₂ - 25)

42,000 = 840 (T₂ - 25)

42,000 = 840 Т₂ - 21,000

42,000 + 21,000 = 840 Т₂

63,000 = 840 Т₂

T₂ = 63,000/840

T₂ = 75^oC

1. Перетворення температурних шкал
2. Лінійне розширення
3. Розширення території
4. Розширення обсягу
5. Тепло
6. Механічний еквівалент тепла
7. Питома теплоємність та теплоємність
8. Прихована теплота, теплота плавлення, теплота пароутворення
9. Збереження енергії для теплопередачі