wobei Q die Wärme ist (in diesem Fall 336 KJ), m das Gewicht des Stoffes (4 kg), c die spezifische Wärmekapazität ist, ΔT die Temperaturänderung ist.
Also müssen wir den ΔT-Wert finden. Um dies zu tun, müssen Sie die Gleichung neu schreiben:
Indem wir die bekannten Werte ersetzen, erhalten wir:
ΔT = 336 KJ / (4 kg * c).
Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt ungefähr 4,18 KJ / (kg * ° C).
Somit ist es notwendig, 336 KJ in das Produkt der Wassermasse und der spezifischen Wärmekapazität zu teilen, um ΔT zu finden:
ΔT = 336 KJ / (4 kg * 4,18 KJ/(kg * °C)).
Das Ergebnis dieser Operation ist der Wert der Temperaturänderung in Grad, um den die Temperatur von 4 kg Wasser bei Erhalt von 336 KJ Wärme gestiegen ist.
Um wie viel ist die Temperatur von 4 kg Wasser gestiegen, wenn 336 KJ Wärme erhalten wurden?
Um zu bestimmen, um wie viel die Temperatur von 4 kg Wasser gestiegen ist, wenn wir 336 kj Wärme erhalten, können wir die Gleichung des thermischen Gleichgewichts verwenden.
Die Gleichung des thermischen Gleichgewichts lautet wie folgt:
Q = mcΔT
- Q - die Menge der resultierenden Wärme in Joule (J)
- m - masse der Substanz in Kilogramm (kg)
- c - spezifische Wärmekapazität des Stoffes in Joule pro Grad Celsius * Kilogramm (J/°C*kg)
- ΔT - temperaturänderung in Grad Celsius (°C)
Wir wissen, dass die Menge der resultierenden Wärme 336 KJ beträgt, was 336.000 Joule entspricht. Die Wassermasse beträgt 4 kg.
Die spezifische Wärmekapazität des Wassers beträgt etwa 4,186 J/g * ° C oder 4186 J/kg *°C.
Wir können bekannte Werte in eine Gleichung einfügen und diese lösen:
336 000 = 4 * 4186 * ΔT
Wenn wir die Gleichung lösen, finden wir den Wert der Temperaturänderung:
ΔT = 336 000 / (4 * 4186) ≈ 20,15 grad Celsius
So stieg die Temperatur von 4 kg Wasser um etwa 20,15 Grad Celsius, wenn 336 KJ Wärme erhalten wurden.
Wärme und ihre Wirkung auf die Wassertemperatur
Um die Änderung der Wassertemperatur zu berechnen, müssen Sie das Gewicht und die Menge der resultierenden Wärme kennen. Durch die Formel Q = mcΔT, wobei Q die Wärmemenge ist, m die Wassermasse ist, c die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist, ΔT die Temperaturänderung ist, kann eine Temperaturänderung bei bekannten Werten der Wassermasse und der resultierenden Wärme gefunden werden.
| Wassergewicht (kg) | Wärme (KJ) | Temperaturänderung (°C) |
|---|---|---|
| 4 | 336 | ? |
In diesem Fall ist es notwendig, eine Änderung der Wassertemperatur zu finden, wenn Sie 336 KJ Wärme erhalten. Indem wir die bekannten Werte in die Formel Q = mcΔT setzen und die Gleichung relativ zu ΔT lösen, erhalten wir:
Die Änderung der Wassertemperatur hängt daher von der spezifischen Wärmekapazität des Wassers ab, die etwa 4,186 KJ/(kg ·°C) beträgt. Wenn wir diesen Wert in die Gleichung einfügen, erhalten wir:
ΔT = 84 / 4.186 = 20.06°C
Somit wird die Wassertemperatur um etwa 20.06 Grad Celsius ansteigen, wenn 336 KJ Wärme bei einem Gewicht von 4 kg erhalten wird.
Berechnung der Wärme unter bestimmten Bedingungen
Die vom System erzeugte Wärme kann mithilfe einer Gleichung berechnet werden:
Q = mcΔT
Q - die vom System erzeugte Wärme wird in Joule (J) gemessen;
m - die Masse der Substanz wird in Kilogramm (kg) gemessen;
c - die spezifische Wärmekapazität des Stoffes wird in Joule pro Kilogramm pro Grad Celsius (J / kg * °C) gemessen;
ΔT - temperaturänderung, gemessen in Grad Celsius (°C).
Sie können den folgenden Ausdruck verwenden, um die Temperaturänderung zu berechnen:
ΔT = Q / (mc)
Durch Ersetzen bekannter Werte:
ΔT = 336 KJ / (4 kg × c)
Der gefundene ΔT-Wert zeigt an, wie viel Grad die Temperatur von 4 kg Wasser bei 336 KJ Wärme erhöht hat.
Die Menge der erhaltenen Wärme und ihre Wirkung auf das Wasser
Wenn 336 KJ Wärme erhalten wird, werden 4 kg Wasser einer Temperaturänderung unterzogen. Die Menge der resultierenden Wärme beeinflusst direkt die Änderung der Wassertemperatur.
Um die Temperaturänderung zu bestimmen, müssen Sie die Gleichung des thermischen Gleichgewichts verwenden:
- Q - die Menge der erhaltenen Wärme (in J oder KJ)
- m - Masse der Substanz (in kg)
- c - spezifische Wärmekapazität des Stoffes (in J / (kg * ° C) oder KJ / (kg*°C))
- ΔT - Temperaturänderung (in °C)
Aus der Gleichung ist ersichtlich, dass die Menge der resultierenden Wärme proportional zur Temperaturänderung und Masse der Substanz ist.
Wenn Sie also 336 KJ Wärme erhalten, können Sie die Temperaturänderung von 4 kg Wasser unter Verwendung der bekannten spezifischen Wärmekapazität des Wassers berechnen. Dies ermöglicht es Ihnen, die Auswirkungen der Wärme auf den Zustand des Wassers zu beurteilen.
Berechnung des Anstiegs der Wassertemperatur
Beim Empfang von 336 KJ Wärme erhöhte das Wasser mit einem Gewicht von 4 kg seine Temperatur um N Grad. Die Aufgabe besteht darin, den Wert von N zu bestimmen.
Um den Wert des Temperaturanstiegs zu berechnen, verwenden wir die Formel:
Q = m*c*ΔT
- Q - die Menge an Wärme, die dem Wasser übertragen wird (in diesem Fall 336 KJ);
- m - wassergewicht (4 kg);
- c - die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt 4.2 KJ/(kg·°C) (ungefährer Wert);
- ΔT - änderung der Wassertemperatur (N Grad, gewünschter Wert).
Indem wir die bekannten Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
336 KJ = 4 kg * 4.2 KJ/(kg*°C) * ΔT
Berechnen Sie den ΔT-Wert:
ΔT = 336 KJ / (4 kg * 4.2 KJ/(kg·°C))
ΔT 20 20 Grad
So stieg die Wassertemperatur um 20 Grad an, wenn 336 KJ Wärme erhalten wurden.
Berechnungsergebnis
Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie die Wärmeaustauschformel verwenden:
- Q - die Menge der erhaltenen Wärme
- m ist die Masse der Substanz
- c - Wärmekapazität
- Δt - Temperaturänderung
- wassergewicht: 4 kg
- erhaltene Wärme: 336 KJ
Ein unbekannter Wert ist eine Änderung der Δt-Temperatur.
Indem wir die bekannten Werte in die Formel einfügen und Δt ausdrücken, erhalten wir:
Δt = 336 KJ / (4 kg * c)
Wenn wir die numerischen Werte aufheben, können wir diese Gleichung zu einer bequemeren Form führen:
Δt = 84 KJ / (c kg)
Um die Temperaturänderung zu berechnen, muss daher der Wert des Wärmekapazität-Indikators c bekannt sein. Für Wasser bei Raumtemperatur c ≈ 4.18 KJ/kg*°C.
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