Логин:   Пароль:  

Соцсети





Уравнения теплового баланса
Автор: Iskander
Написал: iskander Дата: 13-Фев-2011
1. Количество теплоты и удельная теплоемкость.

Q=cm(t_2-t_1) (1)


Задача 1
На плите нагревается алюминиевая кастрюля с водой. Масса кастрюли 400 г, воды - 3 кг. Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды и кастрюли от 100С до 600С?

Решение задачи.

Найти: Q
Дано:
m_a=0,4{кг}, c_a=880{дж/кг\cdotград}
m_w=3{кг}, c_w=4200{дж/кг\cdotград}
t_1=10^0C
t_2=60^0C

Количество теплоты, полученное кастрюлей:

Q_1=c_am_a(t_2-t_1)=17600{дж}\approx18{кдж}

Количество теплоты, полученное водой:

Q_2=c_wm_w(t_2-t_1)=630{кдж}

Q=Q_1+Q_2=18{кдж}+630{кдж}=648{кдж}\approx650{кдж}

Задача 2
В сосуд налили 200 г воды при температуре 100С, а затем добавили 100 г воды при температуре 500С. Определить температуру смеси. Нагреванием сосуда пренебречь.

Решение задачи.


Найти: \Theta

Дано:
m_1=0,2{кг}, m_1=0,1{кг}
c=4200{дж/кг\cdotград}
t_1=10^0C
t_2=50^0C

Теплота отданная: Q_2=cm_2(t_2-\Theta)

Теплота полученная: Q_1=cm_1(\Theta-t_1)

Q_2=Q_1

cm_2(t_2-\Theta)=cm_1(\Theta-t_1)

\Theta=23^0C

Задача 3.
В 200 г воды при температуре 200С помещают 300 г железа при 100С и 400 г меди при 250С. Найти температуру смеси.

Решение задачи.

Сложность задачи в том, что неясно, отдает или принимает теплоту вода. В таких случаях надо руководствоваться правилом: записывать теплоту, отдаваемую телами, в левой части уравнения и вычитать из предположительно большей температуры меньшую. Получение члена с отрицательным знаком равносильно переносу его в другую часть уравнения со знаком плюс (правило справедливо при отсутствии агрегатных превращений).

Допустим, что вода охлаждается: уравнение теплового баланса будет иметь вид

c_{в}m_{в}(t_{в}-\Theta)+c_{м}m_{м}(t_{м}-\Theta)=c_{ж}m_{ж}(\Theta-t_{ж})

Если допустить, что вода получает теплоту, то

c_{м}m_{м}(t_{м}-\Theta)=c_{ж}m_{ж}(\Theta-t_{ж})+c_{в}m_{в}(\Theta-t_{в})

Оба уравнения дают правильный ответ, однако, правильно описывает процесс первое уравнение.

\Theta=19^0C


Комментарии: (1) Рейтинг:
1.   Разместил bellezza   2012-06-08 15:14  

. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,1 м, находится 56 г. азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 5 • 105 Па?

2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.049 секунды