Qora printsip – muammolar va yechimlar
1. 30°C haroratdagi 200 grammli suv 90°C haroratdagi 100 grammli suv bilan aralashtiriladi. Suvning solishtirma issiqlik sig'imi = 1 kal.gram −1 °C −1 . Aralashmaning yakuniy haroratini aniqlang!
Ma'lum:
Suvning massasi 2 ( m³ ) = 200 gramm
Suv harorati 1 (T1 ) = 30 o C
Suvning massasi 2 (m² ) = 100 gramm
Suv harorati 2 (T2 ) = 90 o C
Suvning solishtirma issiqlik sigʻimi (c) = 1 kal.gramm −1 °C −1
Kerakli: Yakuniy harorat
yechim:
Sovuq suv tomonidan chiqarilgan issiqlik ( Q2 ) = sovuq suv tomonidan yutilgan issiqlik ( Q1 )
m 2 c (ΔT) = m 1 c (ΔT)
(100)(1)(90 – T) = (200)(1)(T – 30)
(100)(90 – T) = (200)(T – 30)
9000 – 100T = 200T – 6000
9000 + 6000 = 200T + 100T
15000 = 300T
T = 15000/300
T = 50 ° C
2. 90 ° C da 60 gramm 25 ° C da 40 gramm suv bilan aralashtiriladi. Aralashmaning yakuniy harorati qanday? Suvning solishtirma issiqlik sigʻimi = 1 kal.g -1C -1.
Ma'lum:
Suvning massasi 1 (m² ) = 60 gramm
Suv harorati 1 (T1 ) = 90 o C
Suvning massasi 2 (m² ) = 40 gramm
Suv harorati 2 (T2 ) = 25 o C
Suvning solishtirma issiqlik sig'imi (c) = 1 kal.g -1 . o C -1
Kerakli: Yakuniy harorat
yechim:
Sovuq suv tomonidan chiqarilgan issiqlik (Q2 ) = sovuq suv tomonidan yutilgan issiqlik ( Q1 )
m 1 c (ΔT) = m 2 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 ° C
3. 0 ° C haroratdagi M-gramm muz, ma'lum bir idishda 20 ° C haroratdagi 340 grammli suvga joylashtirilgan . Yashirin erish issiqligi (L muz ) = 80 kal g -1 , suvning solishtirma issiqligi (c suv ) = 1 kal g -1 o C -1 . Barcha muzlar eriydi va issiqlik muvozanati = 5 ° C. Muzning massasini toping.
Ma'lum:
Suv massasi (m) = 340 gramm
Muzning harorati (T muz ) = 0 o C
Suv harorati (T suv ) = 20 o C
Termal muvozanat harorati (T) = 5 o C
Muzning yashirin erish issiqligi (L muz ) = 80 kal g -1
Suvning solishtirma issiqlik sig'imi (c suv ) = 1 kal g -1 o C -1
Kerakli: Muz massasi (M)
yechim:
Suv bilan ajralib chiqadigan issiqlik (Q2 ) = muz tomonidan yutilgan issiqlik ( Q1 )
m suv c suv (ΔT) = m muz L muz + m muz c suv (ΔT)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85M
M = 5100/85
M = 60 gramm
4. 100 ° C haroratdagi mis, 30 ° C haroratdagi 128 gramm suvga solingan. Suvning solishtirma issiqlik sig'imi 1 kal.g -10 °C va misning solishtirma issiqlik sig'imi 0.1 kal.g -10 °C ga teng . Agar issiqlik muvozanatining harorati = 36 ° C bo'lsa, misning massasi qancha?
Ma'lum:
Misning harorati (T1 ) = 100 o C
Misning solishtirma issiqlik sigʻimi (c1 ) = 0.1 kal.g -1o C -1
Suv massasi (m² ) = 128 gramm
Suv harorati (T2 ) = 30 o C
Suvning solishtirma issiqlik sig'imi (c2 ) = 1 kal.g -1o C -1
Termal muvozanat harorati (T) = 36 o C
Kerakli: Misning massasi ( m³ )
yechim:
Q mis = Q suv
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(m 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(m1 ) (6.4) = 768
m 1 = 768 / 6.4
m1 = 120 gramm
5. Qo'rg'oshinning solishtirma issiqlik sig'imi 80 ° C da 1400 J.kg -1 °C -1 ga teng bo'lgan 3 kg qo'rg'oshin 10 kg suvga joylashtirilgan va suvning solishtirma issiqlik sig'imi 4200 J.kg -1 °C -1 ga teng . Termal muvozanat harorati 20 ° C ga teng. Suvning boshlang'ich harorati qanday?
Ma'lum:
Qo'rg'oshin massasi (m1 ) = 3 kg
Qo'rg'oshinning solishtirma issiqlik sig'imi (c 1 ) = 1400 J.kg -1 C -1
Qo'rg'oshin harorati (T1 ) = 80 o C
Suv massasi (m² ) = 10 kg
Suvning solishtirma issiqlik sig'imi (c2 ) = 4200 J.kg -1 C -1
Termal muvozanat harorati (T) = 20 o C
Kerakli: Suvning boshlang'ich harorati ( T2 )
yechim:
Q ajralib chiqishi = Q yutilishi
Q qo'rg'oshin = Q suv
m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT
(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)
(4200)(60) = (42,000)(20-T)
252,000 = 840,000 – 42,000 T
42,000 T = 840,000 – 252,000
42,000 588,000 T = XNUMX XNUMX
T = 588,000 / 42,000
T = 14
Suvning boshlang'ich harorati 14 o C.
6. 0 ° C haroratdagi 75 grammli suv 50 grammli suv bilan aralashtiriladi, shuning uchun aralashmaning harorati 40 ° C ga teng. 50 grammli suvning boshlang'ich harorati qanday?
Ma'lum:
Suvning massasi 1 (m² ) = 75 gramm
Suvning boshlang'ich harorati 1 (T1 ) = 0 o C
Suvning massasi 2 (m² ) = 50 gramm
Aralashmaning harorati (T) = 40 o C
Kerakli: Suvning boshlang'ich harorati 2 ( T2 )
yechim:
Sovuq suv tomonidan ajralib chiqadigan issiqlik (Q ajralib chiqishi ) = sovuq suv tomonidan yutilgan issiqlik (Q yutilishi )
m 1 c (ΔT 1 ) = m 2 c (ΔT 2 )
m1 ( ΔT1 ) = m2 ( 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
T2 = 100 o C
7. 200 grammli metall 120 o C gacha qizdiriladi, so'ngra 30 o C dagi 100 grammli suvga solinadi. Aralashmaning issiqlik muvozanatidagi harorati 60 o C ga teng. Agar suvning solishtirma issiqlik sig'imi 4200 J, kg -1 o C -1 ga teng bo'lsa , metallning solishtirma issiqlik sig'imi qanday?
yechim:
Massa birliklarini grammdan kilogrammga aylantirish (Xalqaro birliklar)
Ma'lum:
Metallning massasi (m1 ) = 200 gramm = 0.2 kg
Metallning harorati (T1 ) = 120 o C
Suv massasi (m² ) = 100 gramm = 0.1 kg
Suv harorati (T2 ) = 30 o C
Aralashmaning harorati (T) = 60 o C
Suvning solishtirma issiqlik sig'imi (c2 ) = 4200 J.kg -1 o C -1
Kerakli: Metallning solishtirma issiqligi (c 1 )
yechim:
Q ajralib chiqishi = Q yutilishi
m 1 c 1 (ΔT 1 ) = m 2 c 2 (ΔT 2 )
(0.2)(c 1 )(120 – 60) = (0.1)(4200)(60 – 30)
(0.2)(c 1 )(60) = (0.1)(4200)(30)
12 c 1 = 12600
c 1 = 12600 / 12
c 1 = 1050
1. Savol: Jozef Blek kim edi? Javob: Jozef Blek 18-asrda yashagan shotlandiyalik shifokor va kimyogar bo'lib, yashirin issiqlik, solishtirma issiqlik va karbonat angidridni kashf etgani bilan mashhur.
2. Savol: Yashirin issiqlik nima? Javob: Yashirin issiqlik - bu moddaning haroratini o'zgartirmasdan, erish yoki qaynash kabi fazaviy o'zgarish paytida uning tomonidan yutilgan yoki ajralib chiqadigan energiya miqdori.
3. Savol: Yashirin issiqlik sezgir issiqlikdan qanday farq qiladi? Javob: Sezgir issiqlik moddaning haroratida faza o'zgarmasdan o'zgarishga olib kelsa, yashirin issiqlik harorat o'zgarmasdan faza o'zgarishiga olib keladi.
4. Savol: Blekning yashirin issiqlik bo'yicha tajribalari termodinamikani o'rganishda qanday ahamiyatga ega edi? Javob: Blekning ishi issiqlik energiyasi va uning saqlanishini tushunishning asosini yaratdi va termodinamika va kalorimetriyada keyingi yutuqlarga yo'l ochdi.
5. Savol: Nima uchun 0°C haroratdagi muz va 0°C haroratdagi suvning issiqlik energiyasi har xil miqdorda bo'ladi? Javob: 0°C haroratdagi muz 0°C haroratda suvga aylanishi uchun erishning yashirin issiqligini yutishi kerak. Shunday qilib, 0°C haroratdagi suv, bu yutilgan yashirin issiqlik tufayli, bir xil haroratdagi muzga qaraganda ko'proq issiqlik energiyasiga ega.
6. Savol: Solishtirma issiqlik nima? Javob: Solishtirma issiqlik - bu moddaning birlik massasining haroratini bir daraja Selsiy yoki Kelvinga ko'tarish uchun zarur bo'lgan issiqlik energiyasi miqdori.
7. Savol: Blekning solishtirma issiqlik bo'yicha ishlashi moddalarning turli issiqlik sig'imlarini tushunishga qanday olib keldi? Javob: Blek turli moddalarning teng massalari haroratning bir xil o'zgarishiga erishish uchun turli miqdorda issiqlik talab qilinishini aniqladi. Bu kuzatish moddalarning solishtirma issiqlik sig'imi tushunchasini kiritdi.
8. Savol: Nima uchun ob-havo tizimlarida yashirin issiqlik tushunchasi juda muhim? Javob: Yashirin issiqlik ob-havo tizimlarida muhim rol o'ynaydi, chunki bug'lanish va kondensatsiya kabi suvning fazaviy o'zgarishlarida ishtirok etadigan energiya mavjud. Bu energiya uzatilishi haroratga, bulutlarning paydo bo'lishiga va ob-havo sharoitlariga ta'sir qiladi.
9. Savol: Jozef Blek o'z tajribalarida issiqlik o'zgarishini o'lchash uchun qanday asbobdan foydalangan? Javob: Blek o'z tajribalarida yutilgan yoki ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini aniqlash uchun issiqlik o'zgarishini o'lchash uchun mo'ljallangan oddiy kalorimetrdan foydalangan.
10. Savol: Blekning karbonat angidridni (u buni "qo'zg'almas havo" deb atagan) kashf etishi kimyoga qanday hissa qo'shdi? Javob: Blekning karbonat angidridni atmosfera havosidan farqli o'laroq alohida gaz sifatida aniqlashi gaz kimyosining rivojlanishida muhim rol o'ynadi va gazlar ishtirokidagi kimyoviy reaksiyalarni tushunishga yo'l ochdi.
