שוואַרץ פּרינציפּ – פּראָבלעמען און לייזונגען
1. 200 גראַם וואַסער ביי 30°C געמישט מיט 100 גראַם וואַסער ביי 90°C. די ספּעציפֿישע היץ פֿון וואַסער = 1 קאַל.גראַם −1 °C −1 . באַשטימט די לעצטע טעמפּעראַטור פֿון דער געמיש!
באַקאַנט:
מאַסע פון וואַסער 2 (מ 1 ) = 200 גראַם
טעמפּעראַטור פון וואַסער 1 (T1 ) = 30 ° C
מאַסע פון וואַסער 2 (מ² ) = 100 גראַם
טעמפּעראַטור פון וואַסער 2 (T2 ) = 90 ° C
די ספעציפישע היץ פאר וואסער (c) = 1 קאַל.גראַם −1 °C −1
געוואָלט: די לעצטע טעמפּעראַטור
לייזונג:
היץ ארויסגעלאָזט דורך קילער וואַסער (Q2 ) = היץ אַבזאָרבירט דורך קילער וואַסער ( Q1 )
מ₁₁ג ( ΔT ) = מ₂ג ( ΔT)
(100)(1)(90 – ט) = (200)(1)(ט – 30)
(100)(90 – ט) = (200)(ט – 30)
9000 – 100T = 200T – 6000
9000 + 6000 = 200T + 100T
15000 = 300T
ט = 15000/300
ט = 50 ° C
2. 60 גראַם ביי 90 oC געמישט מיט 40 גראַם וואַסער ביי 25 oC . וואָס איז די לעצטע טעמפּעראַטור פון דער געמיש? די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר וואַסער = 1 קאַל.ג -1 . o C -1.
באַקאַנט:
מאַסע פון וואַסער 1 (מ² ) = 60 גראַם
טעמפּעראַטור פון וואַסער 1 (T1 ) = 90 ° C
מאַסע פון וואַסער 2 (מ² ) = 40 גראַם
טעמפּעראַטור פון וואַסער 2 (T2 ) = 25 ° C
די ספעציפישע היץ פאר וואסער (c) = 1 קאַל.ג -1 . או C -1
געוואָלט: די לעצטע טעמפּעראַטור
לייזונג:
היץ ארויסגעלאָזט דורך קילער וואַסער (Q2 ) = היץ אַבזאָרבירט דורך קילער וואַסער ( Q1 )
מ₁₁ג ( ΔT ) = מ₂ג ( ΔT)
(60)(1)(90 – ט) = (40)(1)(ט – 25)
(60)(90 – ט) = (40)(ט – 25)
5400 – 60T = 40T – 1000
5400 + 1000 = 40T + 60T
6400 = 100T
ט = 6400/100
ט = 64 ° C
3. מ-גראַם אייז ביי 0 ° C געשטעלט אין 340-גראַם וואַסער ביי 20 ° C אין אַ ספּעציפֿישן קאַנטיינער. לאַטענטע היץ פון צונויפשמעלצונג (L אייז ) = 80 קאַל ג -1 , די ספּעציפֿישע היץ פון וואַסער (c וואַסער ) = 1 קאַל ג -1 o C -1 . אַלע אייז צעשמעלצט זיך און די טערמישע גלייכגעוויכט = 5 ° C. געפינט די מאַסע פון אייז.
באַקאַנט:
מאַסע פון וואַסער (מ²) = 340 גראַם
טעמפּעראַטור פון אייז (T ice ) = 0 ° C
טעמפּעראַטור פון וואַסער (ט וואַסער ) = 20 o C
טעמפּעראַטור פון טערמישן גלייכגעוויכט (T) = 5 ° C
לאַטענט היץ פון פוסיאָן פֿאַר אייז (L אייז ) = 80 קאַל ג -1
די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר וואַסער (c וואַסער ) = 1 קאַל ג -1 o C -1
געזוכט: מאַסע פון אייז (M)
לייזונג:
היץ ארויסגעלאָזט דורך וואַסער (Q2 ) = היץ אַבזאָרבירט דורך אייז ( Q1 )
m וואַסער c וואַסער (ΔT) = m אייז L אייז + m אייז c וואַסער (ΔT)
(340)(1)(20-5) = מ (80) + מ (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85 ם
מ = 5100/85
מ = 60 גראַם
4. א קופּער ביי 100 oC געשטעלט אין 128 גראַם וואַסער ביי 30 oC . די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר וואַסער איז 1 קאַל.ג -1oC -1 און די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר קופּער איז 0.1 קאַל.ג -1oC -1 . אויב די טעמפּעראַטור פון די טערמישע גלייכגעוויכט = 36 oC , וואָס איז די מאַסע פון קופּער.
באַקאַנט:
טעמפּעראַטור פון קופּער (T1 ) = 100 ° C
די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר קופּער (c1 ) = 0.1 קאַל.ג -1 C -1
מאַסע פון וואַסער (מ² ) = 128 גראַם
טעמפּעראַטור פון וואַסער (T2 ) = 30 ° C
די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר וואַסער (c² ) = 1 קאַל.ג -1o C -1
די טעמפּעראַטור פון די טערמישע גלייכגעוויכט (T) = 36 oC
געוואָלט: מאַסע פון קופּער (מ 1 )
לייזונג:
Q קופּער = Q וואַסער
מ₁₁ק₁ Δ ט = מ₂ק₁₁ Δ ט
(מ 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)
(מ 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)
(מ 1 )(6.4) = 768
מ 1 = 768 / 6.4
מ 1 = 120 גראַם
5. א 3-קילאגראם בליי מיט דער ספעציפישער היץ פאר בליי איז 1400 דזש.קג -1 C -1 ביי 80 oC געשטעלט אין 10-קילאגראם וואסער מיט דער ספעציפישער היץ פאר וואסער איז 4200 דזש.קג -1 C -1 . די טעמפעראטור פון דעם טערמישן גלייכגעוויכט איז 20 oC . וואס איז די אנפאנגס טעמפעראטור פון וואסער.
באַקאַנט:
מאַסע פון בליי (מ 1 ) = 3 ק״ג
די ספעציפישע היץ פֿאַר בליי (c1 ) = 1400 דזש.קג -1 C -1
טעמפּעראַטור פון בליי (T1 ) = 80 ° C
מאַסע פון וואַסער (מ² ) = 10 ק״ג
די ספּעציפֿישע היץ פֿון וואַסער (c² ) = 4200 דזש.קג -1 C -1
די טעמפּעראַטור פון די טערמישע גלייכגעוויכט (T) = 20 oC
געוואָלט: די אָנהייב טעמפּעראַטור פון וואַסער ( T2 )
לייזונג:
Q מעלדונג = Q אַבזאָרפּציע
Q בליי = Q וואַסער
מ₁₁ק₁ Δ ט = מ₂ק₁₁ Δ ט
(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)
(4200)(60) = (42,000)(20-ט)
252,000 = 840,000 – 42,000 ט
42,000 ט = 840,000 – 252,000
42,000 ט = 588,000
ט = 588,000 / 42,000
ה = 14
די אָנהייב טעמפּעראַטור פון וואַסער איז 14 oC.
6. 75 גראַם וואַסער ביי 0 oC געמישט מיט 50 גראַם וואַסער, אַזוי די טעמפּעראַטור פון דער געמיש איז 40 oC . וואָס איז די אָנהייב טעמפּעראַטור פון 50 גראַם וואַסער?
באַקאַנט:
מאַסע פון וואַסער 1 (מ² ) = 75 גראַם
די אָנהייב טעמפּעראַטור פון וואַסער 1 (T1 ) = 0 ° C
מאַסע פון וואַסער 2 (מ² ) = 50 גראַם
די טעמפּעראַטור פון געמיש (T) = 40 ° C
געוואָלט: די אָנהייב טעמפּעראַטור פון וואַסער 2 ( T2 )
לייזונג:
היץ ארויסגעגעבן דורך קילער וואַסער (Q ארויסגעבן ) = היץ אַבזאָרבירט דורך קילער וואַסער (Q אַבזאָרפּשאַן )
מ₁₁ג ( ΔT₁ ) = מ₂ג ( ΔT₂ )
מ 1 (ΔT1 ) = מ 2 ( ΔT2 )
(75)(40 – 0) = (50)(T2 – 40)
(75)(40) = (50)(ט 2 – 40)
3000 = 50 ט 2 – 2000
3000 + 2000 = 50 ט 2
5000 = 50 ט 2
ט 2 = 100 ° C
7. 200-גראַם מעטאַל געהייצט צו 120 oC , דערנאָך געלייגט אין 100-גראַם וואַסער ביי 30 oC . די טעמפּעראַטור פון דער געמיש ביי טערמישן גלייכגעוויכט איז 60 oC . אויב די ספּעציפֿישע היץ פון וואַסער איז 4200 J.kg -1 oC -1 , וואָס איז די ספּעציפֿישע היץ פון דעם מעטאַל?
לייזונג:
קאָנווערטירן מאַסע איינהייטן פון גראַמז צו קילאָגראַם (אינטערנאַציאָנאַלע איינהייטן)
באַקאַנט:
מאַסע פון מעטאַל (מ 1 ) = 200 גראַם = 0.2 ק"ג
טעמפּעראַטור פון מעטאַל (T1 ) = 120 ° C
מאַסע פון וואַסער (מ² ) = 100 גראַם = 0.1 ק״ג
טעמפּעראַטור פון וואַסער (T2 ) = 30 ° C
די טעמפּעראַטור פון געמיש (T) = 60 ° C
די ספּעציפֿישע היץ פֿון וואַסער (c² ) = 4200 דזש.קג -1 או C -1
געוואָלט: די ספּעציפֿישע היץ פֿון מעטאַל ( c1 )
לייזונג:
Q מעלדונג = Q אַבזאָרפּציע
m1c1 ( ΔT1 ) = m2c2 ( ΔT2 )
(0.2)(c1 ) (120 – 60) = (0.1)(4200)(60 – 30)
(0.2)(c1 ) (60) = (0.1)(4200)(30)
12 c 1 = 12600
c 1 = 12600 / 12
c 1 = 1050
1. פראגע: ווער איז געווען יוסף בלעק? ענטפער: יוסף בלעק איז געווען א שאטישער דאקטער און כעמיקער פון 18טן יארהונדערט, באקאנט פאר זיינע אנטדעקונגען פון לאטענטער היץ, ספעציפישע היץ, און קוילן דיאקסייד.
2. פראגע: וואס איז לאטענטע היץ? ענטפער: לאטענטע היץ איז די מאס ענערגיע וואס ווערט אבסארבירט אדער ארויסגעלאזט דורך א סובסטאנץ בעת א פאזע ענדערונג, ווי צום ביישפיל שמעלצן אדער קאכן, אן ענדערן איר טעמפעראטור.
3. פראגע: ווי אזוי איז לאטענטע היץ אנדערש פון סענסיבלע היץ? ענטפער: בשעת סענסיבלע היץ פאראורזאכט א ענדערונג אין טעמפעראטור פון א סובסטאנץ אן א פאזע ענדערונג, פאראורזאכט לאטענטע היץ א פאזע ענדערונג אן א ענדערונג אין טעמפעראטור.
4. פראגע: וואספארא באדייטונג האבן בלעקס עקספערימענטן אויף לאטענטע היץ געהאט אויף דער שטודיע פון טערמאדינאמיק? ענטפער: בלעקס ארבעט האט געלייגט דעם יסודותדיקן פארשטאנד פון היץ ענערגיע און איר קאנסערוואציע, און האט באפלאסטערט דעם וועג פאר ווייטערדיגע פארשריטן אין טערמאדינאמיק און קאלארימעטריע.
5. פראגע: פארוואס האבן אייז ביי 0°C און וואסער ביי 0°C פארשידענע מאסן היץ-ענערגיע? ענטפער: אייז ביי 0°C דארף אבסארבירן די לאטענטע היץ פון צוזאמענשמעלצונג כדי צו ווערן וואסער ביי 0°C. אזוי, וואסער ביי 0°C האט מער היץ-ענערגיע ווי אייז ביי דער זעלבער טעמפעראטור צוליב דעם אבסארבירטן לאטענטן היץ.
6. פראגע: וואס איז ספעציפישע היץ? ענטפער: ספעציפישע היץ איז די מאס היץ ענערגיע וואס איז נויטיג צו הייבן די טעמפעראטור פון א מאסע איינהייט פון א סובסטאנץ מיט איין גראד צעלזיוס אדער קעלווין.
7. פראגע: ווי אזוי האט בלעקס ארבעט אויף ספעציפישע היץ געפירט צום פארשטאנד פון פארשידענע היץ קאַפּאַציטעטן פון סובסטאַנצן? ענטפער: בלעק האט אנטדעקט אז גלייכע מאסן פון פארשידענע סובסטאַנצן האבן פארלאנגט פארשידענע מאסן היץ צו דערגרייכן די זעלבע ענדערונג אין טעמפעראטור. די באאבאכטונג האט איינגעפירט דעם קאנצעפט פון ספעציפישע היץ קאַפּאַציטעטן פון סובסטאַנצן.
8. פראגע: פארוואס איז דער קאנצעפט פון לאטענטע היץ קריטיש אין וועטער סיסטעמען? ענטפער: לאטענטע היץ שפילט א באדייטנדע ראלע אין וועטער סיסטעמען צוליב דער ענערגיע וואס איז פארמישט אין די פאזע ענדערונגען פון וואסער, ווי פארדאמפונג און קאנדענסאציע. די ענערגיע טראנספער באאיינפלוסט טעמפעראטור, וואלקן פארמאציע, און וועטער מוסטערן.
9. פראגע: וואספארא אפאראט האט יוסף בלעק גענוצט צו מעסטן היץ ענדערונגען אין זיינע עקספערימענטן? ענטפער: בלעק האט גענוצט א פשוטן קאלארימעטער, אן אינסטרומענט פאר מעסטן היץ ענדערונגען, אין זיינע עקספערימענטן צו קוואַנטיפיצירן די סומע היץ וואס איז אבזארבירט אדער באפרייט געווארן.
10. פראגע: ווי אזוי האט בלעקס אויפדעקונג פון קוילן דיאקסייד (וואס ער האט גערופן "פעקסטע לופט") בייגעטראגן צו כעמיע? ענטפער: בלעקס אידענטיפיקאציע פון קוילן דיאקסייד אלס א באזונדערער גאז אנדערש פון אטמאספערישער לופט איז געווען וויכטיג אין דער פארשריט פון גאז כעמיע און האט געפלאסטערט דעם וועג פארן פארשטיין כעמישע רעאקציעס וואס האבן צו טון מיט גאזן.
