2 kg'lık bir kütleye, 315 ^ oC sıcaklığa ve spesifik bir 12 (KJ) / (kg * K) sıcaklığa sahip olan bir nesne, 0 ° C'de 37 L suyla bir kaba bırakılır. Su buharlaşıyor mu? Olmazsa, suyun sıcaklığı ne kadar değişir?

Cevap:

Su buharlaşmaz. Suyun son sıcaklığı:

# T = 42 ° C ^ #

Yani sıcaklık değişimi:

# AT = 42 ^ ° C #

Açıklama:

Her ikisi de aynı fazda kalırsa toplam ısı:

#Q_ (t ot) = Q_1 + Q_2 #

İlk ısı (karıştırmadan önce)

Nerede # Q_1 # suyun ısısı ve # Q_2 # nesnenin ısısı. Bu nedenle:

# Q_1 + Q_2 = M_1 * c_ (p_1) * T_1 + M_2 * c_ (p_2) * T_2 #

Şimdi şunu kabul etmek zorundayız:

• Suyun ısı kapasitesi:

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

• Suyun yoğunluğu:

# ρ = 1 (kg) / (yanan) => 1lit = 1kg -> # kg ve litre suya eşittir.

Böylece sahibiz:

# Q_1 + Q_2 = #

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

# Q_1 + Q_2 = 56334,18kJ #

Nihai ısı (karıştırmadan sonra)

• Suyun ve nesnenin son sıcaklığı ortaktır.

# T_1 '= T_2' = T #

• Ayrıca, toplam ısı eşittir.

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

Bu nedenle:

# Q_1 + Q_2 = M_1 * c_ (p_1) * T + M_2 * c_ (p_2) * T #

Son sıcaklığı bulmak için denklemi kullanın:

# 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 + * 12 2) (kJ) / (kg * (kj) / (kg * K) #

# T = 315 ^ OK #

# T = 315-273 = 42 ^ ° C #

Basıncın atmosferik olması koşuluyla, kaynama noktası olduğu için su buharlaşmamıştır. # 100 ^ oC #. Son sıcaklık:

# T = 42 ° C ^ #

Yani sıcaklık değişimi:

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