Objekt s hmotnosťou 2 kg, teplotou 315 ° C a špecifickým teplom 12 (KJ) / (kg * K) sa prikvapká do nádoby s 37 I vody pri 0 ° C. Vyparuje sa voda? Ak nie, o koľko sa zmení teplota vody?

odpoveď:

Voda sa neodparuje. Konečná teplota vody je:

# T = 42 ° C ^ #

Zmena teploty:

# AT = 42 ° C ^ #

vysvetlenie:

Celkové teplo, ak obe zostanú v rovnakej fáze, je:

#Q_ (t ot) = Q_1 + Q_2 #

Počiatočné teplo (pred zmiešaním)

Kde # # Q_1 je teplo vody a # # Q_2 teplo objektu. Z tohto dôvodu:

# Q_1 + q_2 = m_1 * C_ (p_1) * T_1 + m_2 * C_ (p_2) * T_2 #

Teraz sa musíme dohodnúť, že:

• Tepelná kapacita vody je: t

#c_ (p_1) = 1 (kcal) / (kg * K) = 4,18 (kJ) / (kg * K) #

• Hustota vody je:

# ρ = 1 (kg) / (svieti) => 1lit = 1 kg -> # tak kg a litre sú vo vode rovnaké.

Takže máme:

# Q_1 + q_2 = #

# = 37 kg * 4,18 (kJ) / (kg * K) * (0 + 273) K + 2kg * 12 (kJ) / (kg * K) * (315 + 273) K #

# Q_1 + q_2 = 56334,18kJ #

Konečné teplo (po zmiešaní)

• Konečná teplota vody a objektu je bežná.

# T_1 '= T_2' = T #

• Celkové teplo je tiež rovnaké.

# Q_1 '+ q_2' = q_1 + Q + 2 #

Z tohto dôvodu:

# Q_1 + q_2 = m_1 * C_ (p_1) * T + m_2 * C_ (p_2) * T #

Použite rovnicu na nájdenie konečnej teploty:

# Q_1 + q_2 = T * (m_1 * C_ (p_1) + m_2 * C_ (p_2)) #

# T = (q_1 + q_2) / (m_1 * C_ (p_1) + m_2 * C_ (p_2)) #

# T = (56334,18) / (37 * 4,18 + 2 * 12) (kJ) / (kg * (KJ) / (kg * K) #

# T = 315 ^ OK #

# T = 315 - 273 = 42 ^ ° C #

Za predpokladu, že tlak je atmosférický, voda sa neodparila, pretože jej bod varu je # 100 ^ ° C #, Konečná teplota je:

# T = 42 ° C ^ #

Zmena teploty:

# AT = | T_2-T_1 | = | 42-0 | = 42 ^ oC #