היץ און ענדערונג פון פאַזע – פּראָבלעמען און לייזונגען

היץ און ענדערונג פון פאַזע – פּראָבלעמען און לייזונגען

1. באַזירט אויף דעם גראַפיק, וואָס איז די היץ אַבזאָרבירט דורך 5-קילאָגראַם וואַסער בעשאַס דעם CD פּראָצעס? ספּעציפֿישע היץ פון וואַסער = 4,200 דזש/קילאָגראַם ^אָ צעלזיוס.

באַקאַנט:

מאַסע (מ) = 5 ק״ג

ספעציפישע היץ פון וואַסער (c) = 4200 דזש/קג ^o C

אָנהייב טעמפּעראַטור (T1 ₎ = 0 ^° C

לעצטע טעמפּעראַטור (T2 ₎ = 10 ^° C

די ענדערונג אין טעמפּעראַטור (ΔT) = 10 oC ^– 0 ^oC = 10 ^oC

געוואָלט: היץ (Q)

לייזונג:

Q = mc ΔT = (5 ק״ג)(4200 דזש/ק״ג ^o C)(10 ^o C) = (5)(4200 דזש)(10) = (50)(4200 דזש) = 210,000 דזשולס

2. וואָס איז די היץ אַבזאָרבירט דורך 20 גראַם פון אייז בעשאַס די AC פּראָצעס, אויב די ספּעציפיש היץ פון אייז איז 2100 דזש/קג ^o C און די היץ פון פוסיאָן פֿאַר אייז איז 336,000 דזש/קג.

באַקאַנט:

מאַסע פון ​​אייז (מ) = 200 גראַם = 200/1000 קילאָגראַם = 0.2 קילאָגראַם

ספעציפישע היץ (c) = 2100 דזש/קג ^או C

היץ פון פוסיאָן פֿאַר אייז (L _F ) = 336,000 דזש/קג

געוואָלט: היץ אַבזאָרבירט דורך אייז בעת AC פּראָצעס

לייזונג:

בעת פּראָצעס AB, ווערט היץ אַבזאָרבירט דורך אייז צו ענדערן זיין טעמפּעראַטור פון -10 ^° C צו 0 ^° C.

ק = מק Δט

Q = היץ, m = מאַסע פון ​​אייז, c = ספּעציפֿישע היץ פון אייז, ΔT = די ענדערונג אין טעמפּעראַטור

Q1 = mc ΔT = (0.2)(2100)(0-(-10) = ₍ 0.2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 דזשולס

בעת דעם בי סי פּראָצעס, ווערט היץ אַבזאָרבירט צו צעשמעלצן אַלע אייז אין וואַסער. אין דעם פּראָצעס ענדערט זיך נאָר אין פאַזע און עס איז נישטאָ קיין ענדערונג אין טעמפּעראַטור. די אייז און וואַסער טעמפּעראַטור בלייבט 0 ^° C.

היץ אַבזאָרבירט בעשאַס פּראָצעס BC:

ק₂ = מ₁ _ל₄ = (0.2 ק״ג)(336,000 דזש/ק״ג) = 67,200 _דזשולס

היץ אַבזאָרבירט בעשאַס AC פּראָצעס:

ק = ק ₁ + ק ₂ = 4200 דזשולס + 67,200 דזשולס = 71,400 דזשולס

3. א 2-קילאגראם וואסער ווערט געהייצט, און די היץ פון פארדאמפונג פאר וואסער = 2.27 x 106 ^דזש /קג, ספעציפישע היץ פאר וואסער = 4,200 דזש/קג ^oC און אטמאספערישער דרוק איז 1 אטמ, וואס איז די היץ וואס ווערט אבזארבירט דורך וואסער בעת דעם פראצעס BC?

באַקאַנט:

מאַסע (מ²) = 2 ק״ג

פארדאַמפּונגס-היץ פֿאַר וואַסער (L₂V ₎ = 2.27 x 10⁶ ^דזש /קג

ספעציפישע היץ פאר וואסער (c) = 4,200 דזש/קג ^או C

געוואלט: היץ אַבזאָרבירט בעשאַס פּראָצעס בק.

לייזונג:

אין פּראָצעס AB, ווערט היץ אַבזאָרבירט צו פאַרגרעסערן די טעמפּעראַטור פון וואַסער פון 60 ^° C צו 100 ^° C.

ק = מ ל _וו = (2 ק״ג)(2.27 x 106 ^דזש /ק״ג) = 4.54 x 106 ^דזשולס = 4540 x ¹⁰³ דזשולס = 4540 קילא דזשולס

4. באַזירט אויף דער פיגור אונטן, אויב די מאַסע פון ​​אייז איז 500 גראַם, איז די ספּעציפֿישע היץ 2100 דזש/קג ^oC און די לאַטענטע היץ פון צונויפגיסן פון אייז איז 336,000 דזש/קג. באַשטימט די היץ וואָס איז נויטיק אין פּראָצעס P–Q–R.

באַקאַנט:

מאַסע פון ​​אייז (מ) = 500 גראַם = 500/1000 ק"ג = 0.5 ק"ג

ספעציפישע היץ פאר אייז (c) = 2100 דזש/קג ^o C

לאַטענט היץ פון פוסיאָן (L _F ) = 336,000 דזש/קג

געוואָלט: היץ

לייזונג:

פּראָצעס PQ = היץ אַבזאָרבירט צו הייבן די אייז טעמפּעראַטור פון -4 ^° C צו 0 ^° C

פּראָצעס QR = היץ אַבזאָרבירט דורך אייז צו צעשמעלצן אַלע אייז אין וואַסער

היץ אַבזאָרבירט בעשאַס פּראָצעס PQ קאַלקיאַלייטיד ניצן גלייכונג:

ק = מק Δט

Q = היץ, m = מאַסע, c = ספּעציפֿישע היץ פֿון אייז, ΔT = די ענדערונג אין טעמפּעראַטור

היץ אַבזאָרבירט אייז בעשאַס פּראָצעס PQ קאַלקיאַלייטיד ניצן דעם גלייכונג:

ק = (0.5 קג) (2100 J/kg ^o C) (0 ^o C-(-4 ^o C))

ק = (0.5 קג) (2100 J/kg ^o C) (0 ^o C + 4 ^o C)

ק = (0.5 קג) (2100 J/kg ^o C) (4 ^o C)

ק = (0.5)(2100 דזש)(4)

ק = 4200 דזשול

היץ אַבזאָרבירט בעשאַס פּראָצעס QR קאַלקיאַלייטיד ניצן דעם גלייכונג:

ק = מ ל _פ

ק = (0.5 ק"ג)(336,000 דזש/ק"ג)

ק = (0.5)(336,000 דזש)

ק = 168,000 דזשול

גאַנץ היץ:

ק = 4200 דזשולס + 168,000 דזשולס

ק = 172,200 דזשול

ק = 172.2 קילאָ דזשול

ק = 172.2 קדזש

5. אייז מיט א מאַסע פון ​​50 גראַם געהייצט פון -5 ^° C אין וואַסער ביי 60 ^° C. אויב די היץ פון צונויפגיסן פֿאַר אייז איז 80 קאַל/גראַם, די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר אייז איז 0.5 קאַל/גראַם ^° C, און די ספּעציפֿישע היץ פֿאַר וואַסער איז 1 קאַל/גראַם ^° C, באַשטימט די היץ וואָס איז נויטיק אין פּראָצעס CD.

באַקאַנט:

מאַסע פון ​​אייז = מאַסע פון ​​וואַסער (מ²) = 50 גראַם

לאַטענט היץ פון פוסיאָן פֿאַר אייז (L _F ) = 80 קאַלאָריעס/גראַם

ספעציפישע היץ פאר אייז (c אייז) = 0.5 קאַל/גראַם ^o C

ספעציפישע היץ פאר וואסער (c וואסער) = 1 קאל/גראם ^o C

געוואָלט: היץ פארלאנגט אין פּראָצעס CD

לייזונג:

אין פּראָצעס א ביז ב, ווערט היץ גענוצט צו הייבן די טעמפּעראַטור פון אייז פון -5 ^° C צו 0 ^° C. היץ ווערט אויסגערעכנט מיט דער גלייכונג: Q = mc ΔT, וואו Q = היץ, m = מאַסע פון ​​אייז, c = ספּעציפֿישע היץ פֿאַר אייז, ΔT = די ענדערונג אין טעמפּעראַטור פון -5 ^° C צו 0 ^° C.

אין פּראָצעס ב ביז ג, ווערט היץ גענוצט צו צעשמעלצן אַלע אייז צו וואַסער. אין דעם פּראָצעס ווערט די טעמפּעראַטור נישט געביטן. היץ ווערט אויסגערעכנט מיט דער גלייכונג: Q = mL _F , וואו Q = היץ, m = מאַסע פון ​​אייז, L _F = לאַטענט היץ פון צונויפשמעלצן פון אייז.

אין פּראָצעס C ביז D, ווערט היץ גענוצט צו הייבן די טעמפּעראַטור פון וואַסער פון 0 ^oC צו 60 ^oC . היץ ווערט אויסגערעכנט מיט דער גלייכונג: Q = mc ΔT, וואו Q = היץ, m = מאַסע פון ​​וואַסער, c = ספּעציפֿישע היץ פון וואַסער, ΔT = די ענדערונג אין טעמפּעראַטור פון 0 ^oC צו 60 ^oC.

די היץ וואָס איז נויטיק פֿון פּראָצעס C ביז D:

ק = mc ΔT = (50 גראַם)(1 קאַל/גראַם ^o C)(60 ^o C-0 ^o C) = (50)(1)(60) קאַל = 3000 קאַל

6. אויב די מאַסע פון ​​אייז איז 1 ק"ג, די ספּעציפֿישע היץ פון אייז איז 2100 דזש/ק"ג ^oC , לאַטענט היץ פון פוסיאָן פֿאַר אייז איז 336,000 דזש/ק"ג און ספּעציפֿישע היץ פון וואַסער איז 4200 דזש/ק"ג ^oC , דאַן באַשטימען די היץ וואָס איז נויטיק אין פּראָצעס PQR.

באַקאַנט:

מאַסע פון ​​אייז = 1 ק"ג

לאַטענט היץ פון פוסיאָן פון אייז (L _F ) = 336,000 דזש/קג

ספעציפישע היץ פון אייז (c אייז) = 2,100 דזש/קג ^או C

ספעציפישע היץ פון וואַסער (c וואַסער) = 4,200 דזש/קג ^o C

געוואָלט: היץ איז נויטיק אין פּראָצעס PQR

לייזונג:

אין פּראָצעס פּ ביז ק, ווערט היץ גענוצט צו הייבן די טעמפּעראַטור פון אייז פון -5 ^° C צו 0 ^° C. היץ ווערט אויסגערעכנט מיט דער גלייכונג: ק = mc² ΔT, וואו ק = היץ , m = מאַסע פון ​​אייז , c = ספּעציפֿישע היץ פון אייז, ΔT = די ענדערונג אין טעמפּעראַטור פון -5 ^° C צו 0 ^° C.

היץ פארלאנגט אין פּראָצעס P ביז Q:

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

אין פּראָצעס Q צו R, די היץ וואָס איז נויטיק צו צעשמעלצן אַלע אייז אין וואַסער. אין דעם פּראָצעס, די טעמפּעראַטור בלייבט נישט געביטן. היץ ווערט אויסגערעכנט מיט דער גלייכונג: Q = mL _F , וואו Q = היץ , m = מאַסע פון ​​אייז , L _F = לאַטענט היץ פון צונויפשמעלצן פון אייז.

היץ פארלאנגט אין פּראָצעס Q ביז R:

ק = מ ל _עף = (1)(336,000) = 336,000 דזשאָולס

גאַנץ היץ:

10,500 + 336,000 = 346,500 דזשולס

1. וואָס איז לאַטענט היץ?
   • ענטפערלאַטענטע היץ איז די היץ ענערגיע וואָס איז נויטיק צו ענדערן די פאַזע פון ​​אַ סובסטאַנץ אָן צו ענדערן איר טעמפּעראַטור. עס רעפּרעזענטירט די ענערגיע וואָס איז נויטיק צו צעברעכן אָדער פאָרמירן אינטערמאָלעקולאַרע בונדן בעת ​​פאַזע ענדערונגען.
2. פארוואס בלייבט די טעמפּעראַטור קאָנסטאַנט בעת אַ פאַזע ענדערונג?
   • ענטפערבעת א פאזע ענדערונג, ווערט די גאנצע היץ ענערגיע וואס ווערט צוגעשטעלט אדער אוועקגענומען גענוצט צו טוישן די פאזע פון ​​דער סובסטאנץ. די ענערגיע ווערט גענוצט צו צעברעכן אדער שאפן אינטערמאלעקולארע פארבינדונגען, נישט צו פארגרעסערן די קינעטישע ענערגיע אדער טעמפעראטור פון דער סובסטאנץ.
3. וואָס איז דער חילוק צווישן לאַטענט היץ פון פוסיאָן און לאַטענט היץ פון פארדאַמפּונג?
   • ענטפערדי לאַטענטע היץ פון פוסיאָן באַציט זיך צו דער היץ ענערגיע וואָס איז נויטיק צו טוישן אַ סובסטאַנץ פון האַרט צו פליסיק (אָדער פֿאַרקערט) ביי זיין שמעלץ פונקט. די לאַטענטע היץ פון פארדאַמפּונג באַציט זיך צו דער היץ ענערגיע וואָס איז נויטיק צו טוישן אַ סובסטאַנץ פון פליסיק צו גאַז (אָדער פֿאַרקערט) ביי זיין קאָכן פונקט.
4. פארוואס פילן מיר זיך קאלט ווען מיר גייען ארויס פון א שווימבאד אין א ווינטיגן טאג, אפילו אויב די לופט טעמפעראטור איז ווארים?
   • ענטפערווען וואַסער פארדאַמפּפט פון אונדזער הויט, גייט עס דורך אַ פאַזע ענדערונג פון פליסיקייט צו פארע. דער פּראָצעס דאַרף ענערגיע, וואָס ווערט גענומען פון אונדזער הויט אין דער פאָרעם פון היץ, וואָס מאַכט אונדזער הויט פילן קילער.
5. פארוואס איז פארע ביי 100°C מער געפערלעך ווי קאכנדיק וואסער ביי 100°C?
   • ענטפערפארע אנטהאלט מער ענערגיע ווי קאכנדיק וואסער ווייל עס האט אבסארבירט די לאטענטע היץ פון פארדאמפונג בעת דעם פאזע-וועקסל פון וואסער צו פארע. ווען פארע קאנדענסירט אויף דער הויט, לאזט עס ארויס די עקסטרע ענערגיע, וואס פארורזאכט שווערערע פארברענונגען ווי קאכנדיק וואסער.
6. ווי אזוי פארמינערט צו לייגן זאלץ צו אייז זיין שמעלץ-פונקט?
   • ענטפערצולייגן זאַלץ שטערט דעם גלייכגעוויכט צווישן דעם צעשמעלצן און איינפרירן פון דער אייז-וואסער געמיש. דאס פאראורזאכט אז מער אייז זאל צעשמעלצן ביי א נידעריגערע טעמפעראטור ווי געווענליך, און דאס פארנידעריגט עפעקטיוו דעם איינפרירן פונקט פון דער געמיש.
7. פארוואס העלפט שווייסן קילן דעם קערפער אויף א הייסן טאג?
   • ענטפערשווייס, ווען עס פארדאַמפּט זיך פון דער הויט, גייט דורך אַ פאַזע ענדערונג פון פליסיק צו גאַז. דער פארדאַמפּונג פּראָצעס דאַרף ענערגיע, וואָס ווערט גענומען פון דער הויט, אַזוי קילט עס אָפּ.
8. וואָס איז סובלימאַציע אין דעם קאָנטעקסט פון פאַזע ענדערונגען?
   • ענטפערסובלימאַציע איז די דירעקטע פאַזע ענדערונג פון אַ פעסטן מאַטעריאַל צו אַ גאַז אָן דורכגיין די פליסיקע פאַזע. א געוויינטלעכער בייַשפּיל איז טרוקן אייז (פאַסטער קוילן דייאַקסייד) וואָס גייט גלייך איבער אין קוילן דייאַקסייד גאַז.
9. פארוואס איז היץ-ענערגיע נויטיג צו צעשמעלצן אייז אפילו ווען די טעמפעראטור בלייבט ביי 0°C?
   • ענטפערדי היץ־ענערגיע ווערט גענוצט צו צעברעכן די אינטערמאָלעקולאַרע פֿאַרבינדונגען וואָס האַלטן דעם אייז אין זײַן האַרטער סטרוקטור. אַמאָל די פֿאַרבינדונגען ווערן צעבראָכן, גייט דער אייז איבער צו דער פֿליסיקער פֿאַזע, כאָטש עס איז נישטאָ קיין ענדערונג אין טעמפּעראַטור.
10. ווי אזוי ווירקט דרוק אויף דעם קאכפונקט פון א פליסיקייט?

• ענטפערבכלל, פארגרעסערן דעם אויסערלעכן דרוק הייבט דעם קאך-פונקט פון א פליסיקייט, בשעת פארקלענערן דעם דרוק נידעריגערט דעם קאך-פונקט. דאס איז פארוואס וואסער קאכט ביי טעמפעראטורן נידעריגער ווי 100°C אין גרויסע הייכן, וואו דער אטמאספערישער דרוק איז נידעריגער.