Egy 2 kg tömegű tárgyat, 315 ^ C-os hőmérsékletet és 12 (KJ) / (kg * K) fajlagos hőmennyiséget 37 liter vízzel 0 ^ oC-os tartályba csepegtetünk. Elpárolog a víz? Ha nem, milyen mértékben változik a víz hőmérséklete?

Válasz:

A víz nem párolog. A víz végső hőmérséklete:

# T = 42 ^ oC #

Tehát a hőmérsékletváltozás:

# AT = 42 ^ oC #

Magyarázat:

A teljes hő, ha mindkettő ugyanabban a fázisban marad, az:

#Q_ (t ot) = Q_1 + Q_2 #

Kezdeti hő (keverés előtt)

Hol # # Q_1 a víz és a víz # # Q_2 az objektum hője. Ebből adódóan:

# Q_1 + Q_2 = m_1 * C_ (p_1) * T_1 + m_2 * C_ (p_2) * T_2 #

Most meg kell egyeznünk, hogy:

• A víz hőteljesítménye:

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

• A víz sűrűsége:

# ρ = 1 (kg) / (világít) => 1lit = 1kg -> # így kg és liter egyenlő vízben.

Tehát:

# Q_1 + Q_2 = #

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

# Q_1 + Q_2 = 56334,18kJ #

Végső hő (keverés után)

• A víz és a tárgy végső hőmérséklete gyakori.

# T_1 '= T_2' = T #

• A teljes hő egyenlő.

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

Ebből adódóan:

# Q_1 + Q_2 = m_1 * C_ (p_1) * T + m_2 * C_ (p_2) * T #

Használja az egyenletet a végső hőmérséklet megtalálásához:

# 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 ^ oC #

Feltéve, hogy a nyomás légköri, a víz nem párolog, mivel a forráspontja # 100 ^ oC #. A végső hőmérséklet:

# T = 42 ^ oC #

Tehát a hőmérsékletváltozás:

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