Ang isang bagay na may mass na 2 kg, temperatura ng 315 ^ oC, at isang tiyak na init ng 12 (KJ) / (kg * K) ay ibinaba sa isang lalagyan na may 37 L ng tubig sa 0 ^ oC. Nauubos ba ang tubig? Kung hindi, sa pamamagitan ng kung gaano ang temperatura ng tubig ay nagbabago?

Sagot:

Ang tubig ay hindi umuuga. Ang huling temperatura ng tubig ay:

# T = 42 ^ oC #

Kaya ang pagbabago ng temperatura:

# ΔT = 42 ^ oC #

Paliwanag:

Ang kabuuang init, kung parehong mananatili sa parehong yugto, ay:

#Q_ (t ot) = Q_1 + Q_2 #

Paunang init (bago ang paghahalo)

Saan # Q_1 # ang init ng tubig at # Q_2 # ang init ng bagay. Samakatuwid:

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

Ngayon ay kailangang sumang-ayon tayo na:

• Ang init na kapasidad ng tubig ay:

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

• Ang kakapalan ng tubig ay:

# ρ = 1 (kg) / (lit) => 1lit = 1kg -> # kaya ang kg at liters ay pantay sa tubig.

Kaya mayroon tayo:

# Q_1 + Q_2 = #

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

# Q_1 + Q_2 = 56334,18kJ #

Huling init (pagkatapos ng paghahalo)

• Ang huling temperatura ng parehong tubig at ang bagay ay karaniwan.

# T_1 '= T_2' = T #

• Gayundin, ang kabuuang init ay pantay.

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

Samakatuwid:

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

Gamitin ang equation upang mahanap ang pangwakas na temperatura:

# 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 #

Ibinigay na ang presyur ay atmospheric, ang tubig ay hindi nagwawaldas, dahil ang simula ng simula nito # 100 ^ oC #. Ang huling temperatura ay:

# T = 42 ^ oC #

Kaya ang pagbabago ng temperatura:

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