يتم إسقاط كائن به كتلة 2 كجم ، ودرجة حرارة 315 ^ OC ، وحرارة محددة من 12 (KJ) / (كجم * K) في حاوية مع 37 L من الماء في 0 ^ OC. هل يتبخر الماء؟ إذا لم يكن كذلك ، إلى أي مدى تتغير درجة حرارة الماء؟

إجابة:

الماء لا يتبخر. درجة الحرارة النهائية للمياه هي:

# T = 42 ^ # درجة مئوية

لذلك تغير درجة الحرارة:

# ΔT = 42 ^ OC #

تفسير:

الحرارة الكلية ، إذا بقيت كلاهما في نفس المرحلة ، هي:

#Q_ (t ot) = Q_1 + Q_2 #

الحرارة الأولية (قبل الخلط)

أين # # Q_1 هي حرارة الماء و # # Q_2 حرارة الجسم. وبالتالي:

# Q_1 + Q_2 = M_1 * C_ (p_1) * T_1 + m_2 * C_ (p_2) * T_2 #

الآن علينا أن نتفق على أن:

• القدرة الحرارية للمياه هي:

#c_ (p_1) = 1 (سعر حراري) / (كجم * K) = 4،18 (kJ) / (كجم * K) #

• كثافة الماء هي:

# ρ = 1 (kg) / (lit) => 1lit = 1kg -> # لذلك كجم ولتر متساوية في الماء.

اذا لدينا:

# Q_1 + Q_2 = #

# = 37kg * 4،18 (كج) / (كجم * K) * (0 + 273) K + 2KG * 12 (كج) / (كجم * K) * (315 + 273) K #

# Q_1 + Q_2 = 56334،18kJ #

الحرارة النهائية (بعد الخلط)

• درجة الحرارة النهائية لكل من الماء والكائن شائعة.

# T_1 '= T_2' = T #

• أيضا ، الحرارة الكلية متساوية.

# Q_1 '+ Q_2' = Q_1 + Q + 2 #

وبالتالي:

# Q_1 + Q_2 = M_1 * C_ (p_1) * T + m_2 * C_ (p_2) * T #

استخدم المعادلة لإيجاد درجة الحرارة النهائية:

# 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) (كج) / (كجم * (كج) / (كجم * K) #

# T = 315 ^ طيب #

# T = 315-273 = 42 ^ # درجة مئوية

بشرط أن يكون الضغط في الغلاف الجوي ، فإن الماء لا يتبخر ، نظر ا لأن درجة غليانه هي # 100 ^ OC #. درجة الحرارة النهائية هي:

# T = 42 ^ # درجة مئوية

لذلك تغير درجة الحرارة:

# ΔT = | T_2-T_1 | = | 42-0 | = 42 ^ # درجة مئوية