Question

1. Oblicz ile energii potrzeba, aby 2 kg miedzi ogrzać o 10*C

2. Ile wrzątku można odparować dodając 225800J energii?

3. Oblicz ile energii dostarczyliśmy do 1 kg lodu(0*C), aby uzyskać wodę o temperaturze 30*C

4. Na ogrzanie kamienia o masie 6 kg o 12*C zużyto tyle samo energii ile na ogrzanie wody o masie 2kg o 10*C. Ile wynosi ciepło właściwe substancji, z której zbudowany jest kamień.

5. W naczyniu znajduje się 10 kg wody (50*C). Dolano do niej wodę (20*C). Ile dolano zimnej wody, jeżeli wiadomo, że temperatura mieszaniny wyniosła 40*C?

bardzo prosze o dobrą odpowiedź bo ja nic z tego nie rozumiem :/

Answer 1

1. Energia potrzebna do ogrzania ciała równa się ciepłu dostarczonemu do ciała.

E=Q= m*c*ΔT

c -ciepło właściwe dla miedzi wynosi 386 J/(kg*K)

ΔT= 10*C=10K

Q= 2 kg * 386 J/(kg*K) *10K = 7,72 kJ

 

2. Tutaj nie zmieniamy temteratury. Używamy energi (ciepła) do zmiany stanu skupienia. 

A więc potrzebujemy ciepła parowania wody L= 2 257 kJ/kg Zauważ, że w jednostce nie ma kelwinów. Jest tak, ponieważ zmiana skupienia ciała zachodzi w stałej temperaturze.

Q= L*m 

m= Q/L = E/L = 225,8 kJ/2257kJ/kg = 0,1 kg

 

3. Tutaj najpierw oddajemy ciepło, aby zamienic lód na wodę, a później podgrzewamy wodę.

Więc E= Q =Q1+Q2

q=333,7 kJ/kg -ciepło topnienia

c=4189,9 J/(kg*k) - ciepło właściwe wody

ΔT= 30*C=30K

Q1= qm

Q2= mcΔT

Dalej sam obliczysz

 

4.Z tym powinieneś sobie już poradzić.

Qk=Qw 

korzystasz ze wzoru i wyliczasz ciepło właściwe kamienia

 

5. Tutaj należy zastosować bilans cieplny, który mówi, że ciepło oddane jest równe ciepłu pobranemu. Chodzi o to, że jak dolejesz zimnej wody do cieplejszej, to zimna woda pobierze ciepło od cieplejszej, a cieplejsza odda ciepło zimniejszej, do tej pory, aż ich temteratury się wyrównają (a to oznacza, że ich temperatura końcowa jest taka sama)

Szukamy m2 (woda dolana)

m1=10kg

t1p=50*C

tk= 40*C

Δt1= tk-t1p= -10*C (na minusie jest, bo ciepło sostało oddane, nie trzeba go względniać)

ΔT1=10K -zmiana temperatury wody cieplejszej

t2p= 20 *C

Δt2=40*C-20*C = 20*C

ΔT2=20K -zmiana temperatury wody zimniejszej

Qp-ciepło pobrane(przez wodę zimniejszą)

Qp= m2cΔT2

Qo-ciepło oddane

Qo= m1cΔT1

Qp=Qo

m2cΔT2=m1cΔT1

m2=(ΔT1/ΔT2)*m1

Koniec. Mam nadzieje, że rozjaśnił ci się ten dział :)

 

Co jest jeszcze ważne:

- że Δt (podawana w *C) jest zawsze równa ΔT (podawana w kelwinach)

- kiedy natomiast masz we wzorze T, bez Δ (zmiany temperatury) to *C MUSISZ zamieniać na kelwiny!!  0*C = 273K 

T= (t + 273) K