Масса горячей воды: как найти массу горячей воды?

как найти массу горячей воды?

На однакових пальниках в однакових посудинах нагрівають воду і олію однакової маси на таку саму кількість градусів. Яку посудину потрібно нагрівати бі
…

льше часу? Питома теплоємність води 42000 Дж /(кг•°С), олії -1700 Дж /(кг•°С).а) Посудину з водоюб)Посудину з олією в) Час нагрівання однаковий​

Запишите эти числа в краткой форме 8300; 816200000;0,0527;0,000000029.

Чим обумовані неминучі неточності при вимірюванні розмірів тіл?

Чим обумовані неминучі неточності при вимірюванні розмірів тіл?

№1. Какое количество масла подсолнечного можно нагреть на 1000С, еслиподвести к нему количество теплоты, равное 1,7·104Дж?№2. Какое количество теплоты
…

необходимо затратить, чтобы в чугунном котелке массой 4500 г нагреть 6 кг воды от 50С до кипения?№3. Сколько надо долить керосина при 150 в 5 л керосина при 550С, чтобы получить керосин при 450С?

найти число атомов в медном предмете массой 100 г ПОМОГИТЕ

железный стакан с водой остывает от 75 до 30 градусов целься при этом масса стакана — 0,35 кг а воды -1,5 кг. Какое количество теплоты при этом выдели
…

тся?

4. Дано уравнение движения тела: х = — 2 +t+ 22. Заполните таблицу и постройте график скорости движения тела. Начальная Начальная Ускорение[уравнение
…

координата скорость скорости | Уравнение Характер Х м/с перемещения движения а, м/с2 0, м 0, тела​

Хід роботи
1. Визначте ціну поділки шкали лінійки С, мензурки С, вимірюваль-
ного циліндра С-
2. Виміряйте лінійкою довжину, ширину і висоту тіла прав
…

ильної фор-
ми. За формулою у = abc визначте його об’єм.
3. У мензурку або вимірювальний циліндр налийте води. Зафіксуйте й
об’єм у Візьміть тіло неправильної форми і занурте його повністю у
воду. Зафіксуйте об’єм води з тілом неправильної форми V2. Визначте
об’єм зануреного тіла V = V,-v-
4. Налийте по черзі води в кожну з посудин, а потім за допомогою мен-
зурки (вимірювального циліндра) виміряйте їх об’єми: V, V, V і т. д.
5. У мензурку насипте пшона (гречки, гороху). Налийте в мензурку з
пшоном (гречкою, горохом) води так, щоб вона повністю його покрила.
Зафіксуйте об’єм води з пшоном (гречкою, горохом) V2. Обережно злийте
воду у вимірювальний циліндр, виміряйте її об’єм V. Визначте об’єм
пшона (гречки, гороху) у = V,-V..
6. Усі результати вимірювання запишіть у вигляді V = (vo + ДИ).
7. Розгляньте мірну склянку (побутову). З’ясуйте, які шкали на ній
нанесено. Об’єм яких речовин можна виміряти за допомогою?

помогите пожалуйста срочно, дам все баллы ​

Лабораторная работа №1. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры.

Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры.

Цель работы: определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене. Объяснить полученный результат.

Из учебника мы знаем, что при теплопередаче происходит переход энергии от одних тел к другим путем теплопроводности, излучения или конвекции. Энергия, которую получает или отдает тело при теплопередаче, называется количеством теплоты. Мы знаем также, что количество теплоты, необходимое для нагревания тела (или выделяемое им при остывании), зависит от рода вещества, из которого оно состоит, от массы этого тела и от изменения его температуры.

Итак, понятно, что в процессе теплопередачи между двумя телами их температуры стремятся уравняться. Тело с более высокой температурой отдает некоторое количество теплоты, а тело с более низкой температурой получает это количество теплоты. Причем в идеальных условиях, когда два этих тела абсолютно изолированы от всего на свете, переданное количество теплоты должно быть равно полученному согласно закону сохранения энергии.

Однако, условия проводимого нами эксперимента безусловно далеки от идеальных. От горячей воды тепло передается не только холодной воде, но и калориметру, термометру, окружающему воздуху. Тем не менее, хотя мы и не получим входе эксперимента полного соответствия отданного количества теплоты полученному, эти показатели, если эксперимент выполнен аккуратно, должны быть близки. Ход работы описан в учебнике.

Пример выполнения работы.

Вычисления:

Количество теплоты, отданное горячей водой — 12600Дж.

Количество теплоты, полученное холодной водой — 10920Дж.

Вывод: Количество теплоты, полученное холодной водой близко к количеству теплоты, отданному горячей водой, что, с учетом далеких от идеальных условий эксперимента, можно считать равенством.

Контрольные вопросы:

1) Как определялась в эксперименте масса воды?

Через плотность по формуле m=pV, т.е. косвенно, без использования весов. Так как плотность воды 1 г/см³, то масса 100 мл = 100 см³ будет 100г = 0,1 кг

2) Почему калориметр имеет двойные стенки?

Чтобы меньше терялась теплота в окружающую среду

3) Почему холодную воду надо брать комнатной температуры?

Чтобы её температура не изменялась из-за влияния воздуха в кабинете, т.к. она же не в калориметре

4) Будут ли равными изменения температуры и количество отданной и принятой теплоты, если использовать неравные массы теплой и холодной воды?

Изменения температуры не будут одинаковыми, а количество отданной и принятой теплоты будут равны

Суперзадание: объясните, как влияет на полученные результаты участие в теплообмене калориметра. Всегда ли можно этим влиянием пренебречь?

Ответ: Уравнение теплового баланса строго выполняется только в том случае, если система теплоизолирована. Хотя калориметр снижает потери энергии, связанные с теплопередачей в окружающую среду, тем не менее они остаются. Кроме того, есть потери за счёт теплообмена между водой и калориметром. Поэтому количество теплоты, одданное теплой водой, будет всегда больше, чем количество теплоты, полученное холодной водой. Если тёплую воду вливать в холодную, то различие между Q_отд и Q_пол будет больше, чем в случае, когда холодную воду добавляют в тёплую. Это обусловлено тем, что в первом случае потери энергии в окружающую среду будут частично скомпенсированы за счёт количества теплоты, которое холодной воде передают калориметр и термометр.

Таким образом, как это ни кажется странным, проверяемое положение о равенстве отданного и принятого количества теплоты выполнения работы будет подтверждено точнее, если в калориметр наливать сначала холодную воду, а затем доливать горячую (как и указано в работе).

Что касается второй части вопросы, всегда ли можно влиянием калориметра пренебречь? Нет, не в сегда. Можно пренебречь тогда, когда удельная теплоёмкость и масса внутреннего стакана калориметра мала по сравнению с массой воды (жидкости) находящейся в калориметре.

Почему холодная вода весит больше, чем горячая вода в фиксированном объеме?

Ну, чтобы создать сцену, давайте предположим, что это идентичные ведра, и оба они заполнены тем же чистым H ₂ O; получить дистиллированную воду из продуктового магазина, если вы на самом деле пытаетесь это сделать, так как краны и большая вода в бутылках содержат другие химикаты, которые полезны для питьевой воды, тем более для научных экспериментов. Давайте также предположим еще пару вещей: мы положили воду в ведра после , чтобы получить воду до желаемых температур, и что мы запечатываем вершины ведер, как только мы их заполняем.

Предположения:

1. Идентичные ковши
2. Pure H ₂ O
3. Горячая вода была нагрета до заполнения ковша.
4. Запечатывают ведра сразу после их заполнения.

Таким образом, у нас есть два идентичных запечатанных ведра, наполненных водой, с той лишь разницей, что мы наполнили его горячей водой, а другая — холодной водой. Как уже сказал Sparr , нагрев большинства из них приведет к его расширению; молекулы будут выделяться больше, и что (за исключением нескольких градусов до того, как он замерзает) справедливо и для воды!

Когда мы наполнили два ведра, хотя казалось, что мы вносим одинаковое количество воды ( объем ) в обоих из них, мы фактически вписываем больше молекул воды в холодное ведро, чем в горячем потому что молекулы в горячей воде более разнесены, чем в холодной воде. А поскольку масса массы любой молекулы воды (H ₂ O) одинакова (все они используют одни и те же основные строительные блоки), ведро, в которое мы могли бы вписаться больше молекул воды в холодном ковше — будет тяжелее.

Чтобы еще раз продемонстрировать этот эффект, вы можете позволить горячему ведру остыть до температуры холодного ведра. Если что-то пойдет не так, как только горячее ведро охладится до температуры холодного ведра, если вы снимете крышку, вы увидите, что ведро больше не заполнено до краев. Конечно, такое же количество молекул все еще находится в ковше, — где еще они могли бы исчезнуть, если бы ведро было запечатано? — но когда вода охладилась, молекулы сблизились; плотность увеличилась. И холодная вода, которую нужно добавить, чтобы заполнить ее до краев, будет равна весу холодного ковша за вычетом веса горячего ведра.

Начальная температура горячей воды — Домострой

Решебник по физике за 7 класс (С.В Громов, Н.А. Родина, 2000 год),
задача №5
к главе «Лабораторные работы».

Цель работы: Определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене. Сравнить результаты.

Мы знаем, что внутреннюю энергию тела можно изменить не только за счет работы, но и за счет нагревания тела. При этом процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы называют теплообменом. Изменение внутренней энергии при теплообмене называют полученной или

отданной теплотой. Мы знаем также, что количество теплоты, необходимое для нагревания тела (или выделяемое им при охлаждении), зависит от рода вещества, из которого оно состоит, от массы этого тела и от изменения его температуры:

Измерить количество переданной теплоты можно в калориметрах. Это устройство мы будем использовать в этой работе.

Калориметр состоит из двух сосудов: внутреннего и внешнего. Внешний сосуд должен предохранять внутренний от потери тепла за счет теплообмена с окружающей средой. Сверху оба сосуда закрываются крышкой с установленным на ней термометром.

Если в калориметр налить воды массой m₁ при температуре а затем еще добавить воды массой m₂ при температуре t₂ , то в сосуде начнется теплообмен, а спустя некоторое время установится состояние теплового равновесия. При этом обе части воды будут иметь одну и ту же температуру t, и количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученной холодной водой. Последнее утверждение составляет смысл уравнения теплового баланса:

Пример выполнения работы:

Количество теплоты, отданное горячей водой:

Лабораторная работа №1

Учени___ 8-го класса

«Сравнение количества теплоты при смешивании воды разной температуры»

Цель работы: определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене, и объяснить полученный результат.

Приборы и материалы: калориметр, мензурка, термометр, стакан.

1. Ответьте на вопрос: в каких единицах измеряется

· Количество теплоты __________

· Масса тела __________________

· Удельная теплоемкость _______

2. Напишите формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела _________________________________________

Познакомьтесь с устройством и назначением калориметра:

Прибор состоит из двух сосудов (внутренний и внешний), разделенных воздушной прослойкой

Белая окраска внешнего сосуда

уменьшает теплообмен путем излучения

Назначение : калориметр уменьшает

теплообмен с окружающей средой

Выполните следующие действия:

1. Отмерьте с помощью мензурки 100г горячей воды и налейте ее во внутренний сосуд калориметра

2. Измерьте температуру горячей воды

3. Отмерьте 100г холодной воды и перелейте ее в стакан

4. Измерьте температуру холодной воды

5. Осторожно влейте холодную воду в сосуд с горячей водой, помешайте термометром полученную смесь и измерьте температуру

6. Рассчитайте по формуле Q=c m (t2 – t1) количество теплоты, отданное горячей водой при остывании, и количество теплоты, полученное холодной водой при нагревании

7. Результат измерений и вычислений запишите в таблицу. Сравните Q отданное и Q полученное

Масса горячей воды, m, кг

Начальная температура горячей воды, t1, 0C

Температура смеси, t1, 0C

Количество теплоты, отданное горячей водой, Q1, Дж

Масса холодной воды, m, кг

Начальная температура холодной воды, t2, 0C

Количество теплоты, полученное холодной водой, Q2, Дж

8. Сделайте вывод _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №2

Учени___ 8-го класса

«Измерение удельной теплоемкости твердого тела»

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы: калориметр, мензурка, термометр, стакан, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

Налейте в калориметр воду массой 100-150г комнатной температуры. Измерьте температуру воды. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте ее температуру ( эта температура и будет начальной температурой цилиндра). Затем опустите его в калориметр с водой. Измерьте температуру воды в калориметре после отпускания цилиндра. С помощью весов определите массу алюминиевого цилиндра, предварительно обсушив его. Все данные измерений запишите в таблицу:

Масса воды в калориметре

Начальная температура воды t1

Масса цилиндра m2

Начальная температура цилиндра t2

Общая температура воды и цилиндра t,

а) количество теплоты Q1 , которое получила вода при нагревании :

где с1- удельная теплоемкость воды.

б) количество теплоты Q2 , отданное металлическим цилиндром при охлаждении :

где с2 – удельная теплоемкость вещества цилиндра, значение которой надо рассчитать.

Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании. Равно количеству теплоты, отданному цилиндром при охлаждении, можно записать

Q1= Q2 , или c1 m1( t – t1 ) = c2 m2( t2 – t )

Из полученного уравнения выразим неизвестную величину удельную теплоемкость с2

Лабораторная работа №3

Учени___ 8-го класса

Цель работы : научить пользоваться измерительным электрическим прибором –амперметром, убедиться на опыте, что сила тока в различных последовательной соединенных участках цепи одинакова.

Оборудование: источник тока, электрическая лампочка на подставке, электрический ключ, соединительные провода, амперметр

Ответьте на вопросы: 1.Чему равна цена деления амперметра? _________________

2. Каков предел измерения прибора?_________________________________________

3. Чему равна погрешность измерения? _______________________________________

4. Каковы правила включения амперметра в цепь?

5. Где должна находиться стрелка амперметра до включения его в цепь?___________

Условное обозначение на схемах

Выполните следующие действия

1. Соберите электрические цепи по схемам, изображенным на рисунках

2. Запишите показания амперметра во всех трех случаях под схемой электрической цепи.

3. Сравните полученные результаты. Сделайте вывод. _______________________________________________________________________________

4. Определите, какой заряд прошел через электрическую лампу, если ключ был замкнут в течение 1 минуты.

5.Соберите цепь, состоящую из источника тока, двух электрических ламп, ключа, амперметра, соединительных проводов. Измерьте силу тока в лампах, показания запишите и сделайте вывод. _________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №4

Учени___ 8-го класса

Тема: Измерение напряжения на различных участках электрической цепи

Цель работы : научиться пользоваться измерительным электрическим прибором –вольтметром, убедиться на опыте, научиться измерять напряжение на различных участках цепи.

Оборудование: источник тока, электрическая лампочка на подставке, электрический ключ, соединительные провода, вольтметр, амперметр.

Ответьте на вопросы: 1. Из каких основных частей состоит вольтметр? _________________________________________________________________________ 1.Чему равна цена деления вольтметра? _________________

2. Каков предел измерения прибора?_________________________________________

3. Чему равна погрешность измерения? _______________________________________

4. Каковы правила включения вольтметра в цепь?

5. Где должна находиться стрелка вольтметра до включения его в цепь?___________

Условное обозначение на схемах

Выполните следующие действия

Соберите цепь, состоящую из источника тока, двух электрических лампочек, ключа, амперметра, соединительных проводов. Начертите в тетради схему соединения приборов, укажите точки подключения вольтметра. С помощью лабораторного вольтметра измерьте напряжение (U1 и U2 ) на каждой лампочке и на клеммах источника тока (U ). Вычислите сумму напряжений U1 + U2 на обеих лампах и сравните ее с напряжением U. Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 5

Учени___ 8-го класса

Тема: «Регулирование силы тока реостатом»

Цель работы: изучить устройство реостата, научиться пользоваться прибором для

регулирования силы тока в электрической цепи.

Оборудование: амперметр, реостат, источник тока, ключ, соединительные провода.

Рассмотрите полученный лабораторный реостат и прочитайте описание устройства реостата в тексте учебника $47.

Ответьте на вопросы:

1. Для чего предназначен реостат? _____________________________________________________________________________

2. Как условно изображают реостат на схемах электрических цепей?

3. Почему в реостатах используют проволоку с большим удельным сопротивлением?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Назовите основные детали реостата? _____________________________________________________________________________

Выполните следующие действия:

1. Соберите электрическую цепь, включив последовательно реостат на полное сопротивление, амперметр, источник тока, ключ.

2. Запишите показания амперметра и зарисуйте схему собранной цепи

3. Плавно передвигайте ползунок до середины реостата, запишите показания амперметра в этом положении ползунка. Начертите схему цепи.

Продолжайте плавно передвигать ползунок реостата, уменьшая его сопротивление, но не выводя его из реостата полностью ( если вывести полностью ползунок, сопротивление станет равным нулю, сила тока резко возрастет и амперметр может испортиться).

Начертите схему электрической цепи и запишите показания амперметра.

Сделайте вывод о том, в какую сторону надо двигать ползунок, чтобы увеличить или уменьшить сопротивление реостата.

Как изменилось сопротивление реостата в выполненной вами лабораторной работе?

Лабораторная работа № 7

Учени___ 8-го класса

Тема: «Измерение мощности и работы тока в электрической лампе»

Цель работы: научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы.

Оборудование: низковольтная лампа на подставке, амперметр, секундомер, источник тока, ключ, соединительные провода.

1. Чтобы определить работу электрического тока, надо ____________________________________

2. Напишите формулу работы электрического тока, которой удобно пользоваться при расчетах

4. В каких единицах измеряется работа электрического тока? ___________________________

5. Чему равна мощность электрического тока? Напишите формулу

6. В каких единицах измеряется мощность?____________________________________________

Указания к работе.

Соберите цепь из источника питания, лампы, амперметра и ключа, соединив все последовательно (см. рис 68). Измерьте вольтметром напряжение на лампе. Начертите схему собранной цепи и запишите показания приборов. Вычислите мощность тока в лампе. Заметьте время включения и выключение лампы. По времени ее горения и мощности определите работу тока в лампе. Заполните таблицу:

Время горения лампы, t

Работа электрического тока

Проверьте, совпадает ли полученное значение мощности с мощностью, обозначенной на лампе. Если значения не совпадают, объясните причину этого.

Лабораторная работа № 8

Учени___ 8-го класса

Тема: «Сборка электромагнита и испытание его действия»

Цель работы: собрать электромагнит и на опыте проверить, от чего зависит его магнитное действие.

Оборудование: источник тока, ключ, соединительные провода, компас, детали для сборки электромагнита.

Повторите по учебнику п. 58.

Составьте электрическую цепь из источника тока, катушки, реостата и выключателя, соединив все последовательно. Замкните цепь и с помощью компаса определите полюсы у катушки. Отодвиньте компас вдоль оси катушки на такое расстояние, на котором действие магнитного поля катушки на стрелку будет едва заметно. Вставьте железный сердечник в катушку. Изменилось ли действие электромагнита на стрелку? Как? Сделайте вывод. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Изменяйте с помощью реостата силу тока в цепи и наблюдайте действие электромагнита на стрелку. Сделайте вывод. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Сравните магнитное действие одной катушки и двух катушек, соединенных последовательно. Сделайте вывод. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Как построить сильный электромагнит, если конструктору дано условие, чтобы сила тока в электромагните была наибольшей? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Нужно построить электромагнит, подъемную силу которого можно менять, не меняя его конструкции. Как это сделать? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 9

Учени___ 8-го класса

Тема: «Изучение электрического двигателя постоянного тока (на модели)»

Цель работы: ознакомиться с основными деталями электрического двигателя постоянного тока.

Оборудование: источник тока, ключ, соединительные провода, модель электродвигателя постоянного тока.

Какое физическое явление положено в основу устройства электродвигателя?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Назовите основные части электродвигателя ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ С помощью каких деталей осуществляется подвод тока от источника к подвижной рамке? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Почему через каждые пол-оборота ток в рамке изменяет направление на противоположное? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Зачем нужно изменять направление тока в рамке? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Примечание: Подвижная часть электродвигателя называется якорем. Электромагнит, создающий магнитное поле, называется индуктором.

Порядок выполнения работы

Соберите электродвигатель. Подключите к нему источник тока и приведите электродвигатель во вращение. Если двигатель не работает, найдите причины

Разбираем вопрос: горячая вода тяжелее холодной или нет?

У какой вес больше?

Ненагретая тяжелее горячей. Показательной является ее плотность при разных температурных показателях. Под ней понимается соотношение массы и объема.

Больше всего вода весит (1000 кг/м³) при температурном значении в 4⁰С. При диапазоне от 5 до 20⁰С плотность несколько уменьшается (с 999.99 до 998.23).

С повышением градусов водная среда будет менее плотной. Она будет становиться легче. При значении в 40⁰С показатель составляет уже 992.25 кг/м³, а при 70⁰С – 977.8.

Сколько кг/м

³ при различных температурах?

Ее вес при разных температурных режимах заметно отличается. Это наглядно показывает представленная таблица:

Теплая весит заметно меньше, чем ненагретая. С каждым последующим увеличением ее температуры она становится легче. Это заметно по уменьшению ее плотности. При 2⁰ и 6⁰С она одинакова, а при 4⁰С она самая большая. При таком показателе вода является наиболее плотной.

Почему у прохладной вес больше, чем у теплой?

Масса у прохладной воды больше, чем у разогретой, по той причине, что при нагревании ускоряется процесс движения молекул.

Они активнее взаимодействуют друг с другом, постоянно сталкиваясь и разлетаясь в противоположные направления.

Из-за этого расстояние между водными молекулами становится больше, и их самих меньше. Все это сказывается на уменьшении плотности.

В прохладной молекулярные частицы не особо подвижны. От этого она более плотная. Межмолекулярное расстояние небольшое. Они мало взаимодействуют друг с другом.

Некоторые люди полагают, что теплая весит больше прохладной. Это ошибочное утверждение. Кто-то считает, что поскольку нагретая вода занимает больший объем, чем ненагретая, то и весит от этого больше.

Но горячая только лишь распределяется по всему объему емкости и поднимается вверх. При этом она делается менее плотной.

Также некоторые исходят из собственных физических ощущений, поскольку кипяток нагревает емкость, а также обжигает кожу. Все это создает ощущение его большего веса по сравнению с нетеплой водой.

Применение знаний о массе нагретой и холодной h3O в жизни

Приведем список ситуаций, где эта информация важна и ее знания применяются на практике:

1. В жизни познания о весовой характеристике h3O разной температуры приходится применять в ситуациях, когда необходимо устанавливать смесители в системах водоснабжения.
2. Ненагретая вода при смешении с разогретой выталкивает наверх последнюю, полезно учитывать при использовании водонагревательных бойлеров.
3. При смешивании различных красителей и веществ в ходе приготовления напитков или в процессе изготовления хозяйственных растворов необходимо учитывать, что их охлажденные водосодержащие компоненты будут оседать на дне, а разогретые растворяться по всему объему.

Заключение

Меньший вес теплой воды объясняется активным движением молекулярных частиц внутри. Из-за увеличения расстояния между ними водная среда делается несколько легче.

В остуженной воде молекулы мало взаимодействуют друг с другом. Это позволяет оставаться ей более плотной.

лабораторная работа) цель работы определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене, объяснить полученный

Айсми / 12 нояб. 2013 г., 0:42:12

1) 1 Дж; 2) 0,38 Дж; 3) 380 Дж; 4) 3,8 Дж; 5) 380 000 Дж.

А19. Какое количество теплоты потребуется для нагревания цинка массой 250 г на 1 0С?

1) 1900 Дж; 2) 260 Дж; 3) 95 Дж; 4) 38 Дж; 5) 3800 Дж.

А20. Какое количество теплоты потребуется для нагревания латуни массой 250 г от 20 0С до 620 0С?

1) 17 600 Дж; 2) 570 000 Дж; 3) 2600 Дж; 4) 130 000 Дж; 5) 57 000 Дж.

А21. Какое количество теплоты потребуется для нагревания воды массой 0,5 кг от 20 0С до 21 0С?

1) 2,1 кДж; 2) 6,8 кДж; 3) 8,4 кДж; 4) 21 кДж; 5) 42 кДж.

А22. Алюминиевую ложку массой 50 г при температуре 20 0С опускают в горячую воду при температуре 70 0С. Какое количество теплоты получает ложка?

1) 4,8 кДж; 2) 19 кДж; 3) 138 кДж; 4) 54,2 кДж; 5) 2,3 кДж.

А23. На сколько градусов нагреется цинковая деталь массой 40 г, если ей сообщить 760 Дж энергии?

1) 10 0С; 2) 20 0С; 3) 50 0С; 4) 4 0С; 5) 1 0С.

А24. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании древесного угля массой 10 кг?

1) 3,4 х 107 Дж; 2) 3,4 х 106 Дж; 3) 3,4 х 108 Дж.

А25. Сколько килограммов дров надо сжечь, чтобы получить такое же количество теплоты, как при сжигании 2 кг каменного угля?

1) 6,8 кг; 2) 5,4 кг; 3) 8,4 кг.

А26. Удельная теплота сгорания топлива – это количество теплоты, выделяющееся:

1) при полном сгорании топлива;

2) при сгорании топлива;

3) при сгорании топлива массой 1 кг.

А27. При смешивании горячей воды массой 0,2 кг при температуре 40 0С с холодной массой 0,2 кг при температуре 15 0С получили смесь температурой 27 0С. Какое количество теплоты отдано горячей водой (Q1)?

1) 17 600 Дж; 2) 12 500 Дж; 3) 8600 Дж; 4) 15 100 Дж; 5) 10 900 Дж.

А28. Какое количество было получено холодной водой (Q2)?

1) 10 800 Дж; 2) 13 400 Дж; 3) 12 000 Дж; 4) 16 800 Дж; 5) 8000 Дж.

А29. Одинаковое ли количество теплоты отдано горячей водой и получено холодной?

1) Q1 = Q2; 2) Q1 > Q2; 3) Q1 < Q2.

А30. Какого результата можно ожидать, если учесть потери при нагревании (или охлаждении) сосуда, термометра, воздуха?

1) Q1 = Q2; 2) Q1 > Q2; 3) Q1 < Q2.

В1. Определите, какое количество теплоты потребуется для нагревания смеси из 300 г воды и 50 г спирта от 20 0С до 70 0С.

В2. Сколько граммов спирта потребуется, чтобы нагреть до кипения 3 кг воды, взятой при температуре 20 0С?

В3. В резервуаре нагревателя находится 800 г керосина. Сколько литров воды можно нагреть этим количеством керосина от 10 0С до 100 0С, если на нагревание расходуется 40% выделяемой энергии?

С1. Металлический цилиндр массой 200 г нагрели в кипящей воде до 100 0С и затем опустили в воду массой 400 г, имеющую температуру 22 0С. Через некоторое время температура воды и цилиндра стала равной 25 0С. Какова удельная теплоемкость металла, из которого сделан цилиндр?

С2. Вода массой 150 г, налитая в латунный калориметр массой 200 г, имеет температуру 12 0С. Найдите температуру, которая установится в калориметре, если в воду опустить железную гирю массой 0,5 кг, нагретую до 100 0С.

Задача 96. Холодная вода теплее горячей. Раритетные издания. Наука и техника

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

Имеется один литр горячей воды с температурой t₁ и один литр холодной с температурой t₂. При помощи горячей воды нагревают холодную. Можно ли сделать так, чтобы окончательная температура литра нагреваемой воды стала выше окончательной температуры нагревающей воды?

Б.

Обычно немедленно и категорически отвечают:

– Нельзя! Процесс теплопередачи прекратится, когда температура обоих литров воды станет одинаковой. Чтобы процесс шел дальше, нужно, чтобы тепло передавалось от холодного тела к более горячему, а это противоречит второму началу термодинамики! Если бы это было возможно, то возможен был бы и «вечный двигатель».

Мы уважаем второе начало термодинамики и вовсе не предлагаем вам его нарушить. Клаузиус прав*! Тем не менее рекомендуем вам попытаться изобрести способ решить задачу. Малую часть (1 см³) холодной воды с помощью литра горячей мы могли бы нагреть почти до t₁. Вот стóящая идея! Надо попробовать разделить нагреваемую воду на части и нагревать их поочередно.

* По крайней мере пока речь идет о литре, а не о десятке-другом молекул воды.

В.

Пусть же вихрем сабля свищет!
Мне Костаки не судья!
Прав Костаки, прав и я!

Козьма Прутков. «Новогреческая песнь».

Пусть в термосе А (рис. 143) находится горячая вода, в термосе Б – холодная. Нальем в сосуд В с тонкими теплопроводными стенками часть холодной воды и опустим сосуд В в горячую воду (термос А). Через некоторое время температура воды в А и В сравняется, причем установится некоторая промежуточная температура x, так что

t₁ > x > t₂.

Выльем нагретую до x воду из В в термос Г. Нальем в сосуд В оставшуюся холодную воду (с температурой t₂) и опять погрузим В в А. Температура в А и В снова сравняется и станет равной y, причем x > y > t₂.

Рис. 143. Процессы, происходящие при разделении нагреваемой воды

Перельем воду из В в Г. Там в результате смешивания обеих частей нагреваемой воды, имеющих температуры x и y, получим некоторую среднюю температуру z:

x > z > y.

В воде же, которая была горячей, установится температура у, которая меньше z. Именно это и требовалось условиями задачи. Проследите еще раз за всеми рассуждениями, чтобы убедиться, что мы не нарушали законов термодинамики, а, наоборот, все время ими руководствовались.

Пример: если t₁ = 95°C и t₂ = 5°C, то, разделяя холодную воду на две равные части и применяя к ней изложенную выше процедуру, имеем

x = (2t₁ + t₁) / 3 = (2 · 95 + 5) / 3 = 65°C;

y = (2x + t₂) / 3 = (2 · 65 + 5) / 3 = 45°C.

Это и будет окончательная температура «горячей» воды. А для «холодной»:

z = (x + y) / 2 = (65 + 45) / 2 = 55°C > 45°C.

Из-за неизбежных потерь тепла на нагрев посуды эта разница (а главным образом сами значения y и z) будет несколько меньше. Но знак неравенства сохранится.

То же самое произошло бы, если бы мы разделили пополам не холодную, а горячую воду.

Отметим, что, разделяя холодную воду не на две, а больше частей, можно получить окончательную ее температуру еще более высокой. Эта возможность в более совершенном воплощении используется в технике при теплопередаче от одного жидкого или газообразного тела к другому. Если нагреваемую и нагревающую жидкости пустить по внутренней Б и внешней А трубам попутно (рис. 144, а), то на выходе температура обеих жидкостей будет приблизительно одинаковой. Если же пустить жидкости по трубам навстречу друг другу (рис. 144, б), то при достаточно длинных трубах и правильно выбранных сечениях и скоростях жидкостей последние почти целиком обменяются температурой (не считая начальной и конечной порций воды, соответствующих переходным процессам включения и выключения установки).

Рис. 144. Процессы, происходящие в установке с разделением потоков воды: а) нагреваемая и нагревающая жидкости движутся попутно; б) жидкости движутся навстречу

На графиках по оси абсцисс отложено расстояние вдоль трубы, по оси ординат – температура. Стрелками в трубах показано направление движения жидкости, стрелками на кривых – ход температуры. Из рис. 144, б видно, что z >> y, т.е. окончательная температура нагреваемой жидкости существенно выше окончательной температуры нагревающей.

В таком виде задача впервые была опубликована автором в журнале «Физика в школе» (1956, №3). В дальнейшем, при перепечатке в сборниках парадоксов, некоторые из авторов сделали к ней небольшое дополнение, к сожалению, ошибочное. О нем сейчас пойдет речь.

Вернемся от труб со встречными потоками жидкостей к двум неподвижным литрам и рассмотрим вопрос: что будет, если холодную (или горячую) воду разделить не на две, а на десять, сто, тысячу или более частей? Интуитивно чувствуется, что температура холодной воды будет все выше и выше. Что же будет при бесконечно мелких частях? Загипнотизированные случаем с трубами, все в один голос заявляют, что горячая и холодная вода полностью (или «почти полностью») обменяются температурой!

То, что это неверно, легко показать без всяких вычислений. Только первая бесконечно малая порция холодной воды приобретет первоначальную температуру горячей. Последняя же порция приобретет температуру, равную окончательной температуре горячей. Значит, различные части холодной воды нагреются до разных температур, при их смешении температура окажется некоторой средней. А чтобы холодный литр приобрел первоначальную температуру горячего, нужно, чтобы эту температуру приобрели все его порции, что невозможно.

Теперь немного вычислений. Пусть t₁ = 100°C и t₂ = 0°C (с такими круглыми цифрами легче считать). Разделив холодную воду на десять равных частей, после первого теплообмена получаем температуру горячей воды

x₁ = 10 / (10 + 1) t₁,

после второго

x₂ = (10 / 11) x₁ = (10 / 11) 2t₁,

а после десятого

y = x₁₀ = (10 / 11)¹⁰t₁ ≈ 100°C / 2,59 ≈ 38,5°C.

Окончательную температуру «холодной» воды можно найти смешивая все ее десять частей:

z = (x₁ + x₂ + … + x₁₀) / 10.

Но еще проще ее найти из того условия, что при равенстве масс и теплоемкостей холодная нагреется на столько, на сколько остынет горячая, т.е.

z = t₂ + (t₁ – y) = 0 + 100 – 38,5 = 61,5°C.

Любопытно, что дальнейшее дробление холодной воды уже мало что дает для ее нагрева: разделив на сто частей, мы получили бы

y = x₁₀₀ = (100 / [100 + 1])¹⁰⁰t₁ ≈ 37,2°C; z ≈ 62,8°C.

Это только на 1,3°C выше, чем при делении на 10 частей. В общем случае, деля воду на n равных частей, мы получаем

y = xn = (n / [n + 1])ⁿ t₁ = ([n + 1] / n) – n t₁ = (1 + [1/n])^–nt₁.

Студенты первого курса института уже знают (а школьники узнают, когда будут студентами), что знаменатель последнего выражения при неограниченном возрастании n не растет неограниченно, а стремится к вполне определенному числу. Это число для математики и физики не менее важно, чем знаменитое число π, и, подобно π, этому числу дано свое обозначение. Его называют основанием натуральных логарифмов и обозначают буквой e:

e = 2,71828…

Итак, окончательная температура «горячего» литра не может спуститься ниже

y = t₁ / e = 100 / 2,71828… = 36,787…°C*,

* То, что это число неплохо совпадает с такой важной константой, как нормальная температура человеческого тела, читателей, склонных к мистике может настроить на размышления о гармонии, ниспосланной свыше. Чтобы подлить масла в лампаду, отметим, что совпадение имеет место на всех шкалах температуры, в том числе Реомюра, Фаренгейта и Кельвина. Однако магическую силу этого числа в корне подрывает то обстоятельство, что у кур, например, нормальная температура 42°C. Правда, можно возразить, что венцом мироздания являются все-таки не куры, а человек. Но такое возражение в данном случае не имеет силы, так как оно сделано человеком. Вполне возможно, что куры об этом иного мнения. Впрочем, может быть, в формулу нужно подставлять температуру плавления и кипения не воды, а растворов солей, входящих в состав человеческой и соответственно куриной крови, – и мы получим физико-физиологический закон, которому подчиняются все теплокровные животные?

а «холодного» – подняться выше z = 100 – 36,787 = 63,213°C, т.е. литры не обменялись температурами ни полностью, ни «почти полностью». Отметим, что эти цифры получены в предположении, что теплоемкость воды не зависит от температуры, что не совсем верно.

В общем случае, когда температура «холодной» воды не 0°C, а t₂, формула для окончательной температуры «горячей» воды имеет вид

y = (t₁ – t₂) / e + t₂.

Мы рассмотрели случай, когда на части делится или холодная или горячая вода. Читатель В.Д. Шнайдер (Дубна) показал, что если на части делится и холодная и горячая вода, то теплообмен происходит глубже. Однако для этого нужно не только разделить оба литра на порции, но еще и делать теплообмен встречно: выстроить из горячих порций один «поезд», а из холодных – другой, и пустить эти «поезда» навстречу друг другу по теплообменнику. Нетрудно видеть, что, мельча порции до бесконечно малых и двигая их навстречу друг другу, мы получаем теплообменник рис. 144, б, работа которого уже описана и который действительно лучше в силу встречности потоков.

•
Задача 97. Не пейте сырой воды

• Оглавление

Дата публикации:

19 ноября 2005 года

Кипящая вода, плотность, удельная энтальпия, теплота, динамическая вязкость, испарение, объемная теплота

Горячая вода тяжелее холодной, верно или неверно?

Это зависит от ваших начальных условий и КОГДА вода нагревается.

Горячая вода тяжелее …

Если вы наполнили водой 2 герметичных контейнера одинакового объема без добавления воздуха (чтобы вода не испарялась), и , то вы нагреете одну из емкостей, горячая вода будет фактически становится тяжелее после того, как нагрев завершен.

Согласно Эйнштейну энергия имеет массу. E = mc2.

Следовательно, когда вы добавляете энергию чему-либо, оно становится тяжелее. Поэтому горячая вода на самом деле тяжелее холодной, при прочих равных условиях.

Если вы посмотрите на это с этой точки зрения, то даже при том, что холодная вода занимает меньше места, поскольку частицы расположены ближе друг к другу, а горячая вода занимает больше места, количество частиц по-прежнему остается тем же, и частицы весят одинаково. Однако из-за того, что вы добавляете энергии, а энергия имеет массу, горячая вода будет немного тяжелее.

ПРИМЕЧАНИЕ: это «увеличение массы» исключительно, удивительно, мучительно мало и имеет смысл только теоретически. Было бы почти невозможно измерить такую ​​разницу масс. Для любых приложений «реального мира» горячая и холодная вода весят одинаково.

Горячая вода на самом деле немного тяжелее холодной, потому что, как сказал нам Эйнштейн, E = mc2. Итак, если E, энергия в воде, увеличивается, потому что она горячее, чем масса m, также должна расти, чтобы уравнение оставалось сбалансированным [c, скорость света в вакууме, не меняется].Таким образом, будет очень незначительное и очень небольшое увеличение массы горячей воды по сравнению с холодной водой.

http://www.thenakedscientists.com/HTML/questions/question/2946/

Интересное обсуждение этой темы на некоторых форумах по физике:
https://www.physicsforums.com/threads/hot-water-is -тяжелее-чем-холодная вода 614373/

Холодная вода тяжелее …

Если вы перефразируете этот эксперимент, НАЧИНАЯ с двух емкостей с водой равного объема, одна ГОРЯЧАЯ, а другая ХОЛОДНАЯ, тогда очевидно, что ХОЛОДНАЯ будет тяжелее, потому что горячая вода менее плотная и, следовательно, имеет меньшую массу на единицу объема.2.

Обратите внимание, что даже здесь есть исключение: когда вода охлаждается ниже 4 градусов, она снова становится менее плотной. Итак, есть исключения, если вы говорите о температуре воды от 0 до 4 градусов. И не будем даже в лед;)

[немного отредактировано]

домашний эксперимент — Почему холодная вода весит больше горячей в фиксированном объеме?

Итак, чтобы подготовить почву, давайте предположим, что это идентичные ведра, и они оба заполнены одним и тем же чистым H ₂ O; возьмите дистиллированную воду в продуктовом магазине, если вы действительно пытаетесь это сделать, поскольку водопроводная и большая часть воды в бутылках содержат другие химические вещества, которые полезны для питьевой воды, в меньшей степени для научных экспериментов.Давайте также предположим еще пару вещей: мы налили воду в ведра после того, как довели воду до желаемой температуры, и что мы запечатываем верхнюю часть ведер, как только мы их наполняем.

Предположения:

1. Идентичные ковши
2. Чистый H ₂ O
3. Перед наполнением ведра была нагрета горячая вода
4. Запечатайте ведра сразу после их наполнения

Итак, у нас есть два одинаковых запечатанных ведра, наполненных водой, с той лишь разницей, что мы наполнили одно горячей водой, а другое — холодной.Как уже говорилось в Sparr , нагревание чего угодно приведет к его расширению; молекулы будут разноситься дальше, и это (за исключением нескольких градусов, прежде чем она замерзнет) верно и для воды!

Когда мы наполнили два ведра, хотя казалось, что мы налили одинаковое количество ( объема ) воды в оба из них, на самом деле мы поместили больше молекул воды в холодное ведро, чем в горячее, потому что молекулы в горячая вода более удалена, чем в холодной воде.И поскольку масса любой молекулы воды (H ₂ O) одинакова (все они используют одни и те же базовые строительные блоки), ведро, в которое мы могли бы поместить больше молекул воды — холодное ведро — будет более тяжелый.

Чтобы еще больше продемонстрировать этот эффект, вы можете дать горячему ведру остыть до температуры холодного ведра. Если что-то пойдет не так, если горячее ведро остынет до температуры холодного ведра, если вы снимете крышку, вы увидите, что ведро больше не заполнено до краев.Конечно, такое же количество молекул все еще находится в ведре — куда еще они могли деваться, если ведро было запечатано? — но по мере того, как вода остывала, молекулы сближались; плотность увеличилась. А холодная вода, которую вам нужно добавить, чтобы наполнить ее до краев, будет равна весу холодного ведра за вычетом веса горячего ведра.

энергия — удельная теплоемкость

энергия — удельная теплоемкость

Космонавт в
пространство должно поглощать 2400 кДж солнечной энергии в контейнере с точно
известный объем воды.Температура воды должна повышаться с
От 20 ° C до
34,5 ° С. Какое количество воды в емкости?

Поглощенная энергия
водой дается выражением ниже
Энергия = теплоемкость X температура
подъем X масса воды
2,400,000 = 4,18Дж / г / ° C
X 14,5 ° C X масса воды
39,6 кг = масса воды

Нажмите
чтобы скрыть решение

1 a) 80 мл воды при 17 ° C
до 50 ° С;

Повышение температуры
= 50 ° C — 17 ° C = 33 ° C
масса = 80 грамм
Удельная теплоемкость = 4.18 Дж / г / ° C
Требуемая энергия = 4,18 Дж / г / ° C X 80 г X 33 ° C = 11,035 кДж

б) 2,3 литра воды от 34 ° С до 100 ° С;

Повышение температуры
= 100 ° С
— 34 ° С = 66 ° С
масса = 2300 грамм
Удельная теплоемкость = 4,18 Дж / г / ° C
Требуемая энергия = 4,18 Дж / г / ° C X 2300 г X 66 ° C = 634,524 кДж

в) 200 г растительного масла от 23 ° C до 100 ° C

Повышение температуры = 100 ° C
— 23 ° С = 77 ° С
масса = 200 грамм
Удельная теплоемкость = 2.2Дж / г / ° C
Требуемая энергия = 2,2 Дж / г / ° C X 200 г X 77 ° C = 33,88 кДж

Нажмите
чтобы скрыть решение

3,450,560Дж
энергии поглощаются 300 кг воды. Если начальная температура
вода 20 ° C какая
конечная температура?

Поглощенная энергия
водой дается выражением ниже
Энергия = теплоемкость X температура
подъем X масса воды
3.450 560 = 4,18 Дж / г / ° C
X ° C X 300,000
3,450,560 / 4,18 / 300,00 = изменение
температура = 2,75

Конечная температура
составляет 20 ° C + 2,75 ° C = 22,75 ° C

Нажмите
чтобы скрыть решение

Арахис массы
2,34 г сжигается в калориметре, содержащем 100 мл воды. Если температура
калориметра поднимается с 23,5 ° C
до 27,7 ° C рассчитайте содержание энергии арахиса в джоулях на грамм.

Поглощенная энергия
водой дается выражением ниже
Энергия = теплоемкость X температура
подъем X масса воды
Энергия = 4,18 Дж / г / ° C X
4,2 ° C X 100 г
Энергия = 1,76 кДж

Энергия / грамм = 1,76 / 2,34
= 750,2Дж / грамм

Нажмите
чтобы скрыть решение

Когда сгорело 0,15 грамма гептана
в калориметре бомбы, содержащем 1,5 кг воды, температура поднялась от
22.От 000 ° C до 23,155 ° C. Рассчитайте тепло, выделяемое гептаном во время
горение на моль. Это называется теплотой сгорания.

Энергия = теплоемкость
X повышение температуры X масса воды
7,242 кДж = 4,18 Дж / г / ° C
X 1,155 ° C X 1,500
Моль гептана = 0,15 / 102 = 0,0015

Энергия / моль = 4827,9 кДж / моль

Нажмите
чтобы скрыть решение

Дом

К 400 г воды с температурой 10 ° C добавляют количество горячей воды при температуре 100ºC до тех пор, пока температура смеси не станет 60ºC. Рассчитать массу добавляемой горячей воды. [Удельная теплоемкость воды = 4200 Дж · кг-1 · K-1]

Скрытый ярлык

Академические ресурсы

Скрытый ярлык

Бухгалтерия

Скрытый ярлык

Бухгалтерский учет WAEC

Скрытый ярлык

Сельскохозяйственные науки WAEC

Скрытый ярлык

Животноводство WAEC

Скрытый ярлык

Архитектура

Скрытый ярлык

Уступка

Скрытый ярлык

Лучшее из

Скрытый ярлык

Биохимия

Скрытый ярлык

Биологические науки

Скрытый ярлык

Биология WAEC

Скрытый ярлык

BOWEN

Скрытый ярлык

Бизнес-администрирование

Скрытый ярлык

Химия

Скрытый ярлык

Химия WAEC

Скрытый ярлык

Гражданское образование

Скрытый ярлык

Гражданское образование WAEC

Скрытый ярлык

Гражданское строительство

Скрытый ярлык

Колледжи образования

Скрытый ярлык

Торговля WAEC

Скрытый ярлык

Компьютерные науки

Скрытый ярлык

CRS WAEC

Скрытый ярлык

Отрезать марку

Скрытый ярлык

Прямой въезд

Скрытый ярлык

Науки о Земле

Скрытый ярлык

Экономика

Скрытый ярлык

Экономика WAEC

Скрытый ярлык

Образование

Скрытый ярлык

Инженерное дело

Скрытый ярлык

Английский

Скрытый ярлык

Английский язык WAEC

Скрытый ярлык

Управление имуществом

Скрытый ярлык

Изобразительное искусство WAEC

Скрытый ярлык

Французский WAEC

Скрытый ярлык

География

Скрытый ярлык

География WAEC

Скрытый ярлык

Правительство

Скрытый ярлык

Правительство WAEC

Скрытый ярлык

История WAEC

Скрытый ярлык

IJMB

Скрытый ярлык

Отчет о производственном обучении

Скрытый ярлык

Информация

Скрытый ярлык

Страхование WAEC

Скрытый ярлык

Лаборатория наук

Скрытый ярлык

LASU

Скрытый ярлык

Лекция

Скрытый ярлык

Библиотечное дело

Скрытый ярлык

Литература на английском языке WEAC

Скрытый ярлык

Управление и учет

Скрытый ярлык

Математика WAEC

Скрытый ярлык

Микробиология

Скрытый ярлык

Музыка WAEC

Скрытый ярлык

НАБТЕБ

Скрытый ярлык

NECO

Скрытый ярлык

NECO GCE

Скрытый ярлык

Цель

Скрытый ярлык

Заданные вопросы

Скрытый ярлык

Философия

Скрытый ярлык

Физика

Скрытый ярлык

Физика WAEC

Скрытый ярлык

Политология

Скрытый ярлык

Политехнический

Скрытый ярлык

Опубликовать прошлые вопросы UTME

Скрытый ярлык

Подготовительная программа

Скрытый ярлык

Теоретическая и прикладная химия

Скрытый ярлык

Данные исследования

Скрытый ярлык

Примеры ресурсов

Скрытый ярлык

Сэндвич-программа

Скрытый ярлык

SIWES

Скрытый ярлык

Социология

Скрытый ярлык

Геодезия и геоинформатика

Скрытый ярлык

Сладкие шестнадцать

Скрытый ярлык

Отчет о педагогической практике

Скрытый ярлык

Технические вопросы

Скрытый ярлык

Техникумы

Скрытый ярлык

Курсовая работа

Скрытый ярлык

UNILAG

Скрытый ярлык

Университет

Скрытый ярлык

Городское и региональное планирование

Скрытый ярлык

UTME

Скрытый ярлык

WAEC

Скрытый ярлык

WAEC GCE

Что такое уравнение для определения начальной температуры?

Что требует больше энергии для нагрева: воздух или вода? Как насчет воды против металла или воды против другой жидкости, такой как сода?

Эти и многие другие вопросы связаны со свойством материи, называемым удельной теплотой.Удельная теплоемкость — это количество тепла на единицу массы, необходимое для повышения температуры вещества на один градус Цельсия.

Таким образом, для нагрева воды требуется больше энергии, чем для нагрева воздуха, потому что вода и воздух имеют разную удельную теплоемкость.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Используйте формулу:

Q = mcΔT , также записывается Q = mc (T — t ₀ )

, чтобы найти начальную температуру (t ₀ ) в задаче удельной теплоемкости.

Фактически, вода имеет одну из самых высоких удельных теплоемкостей среди всех «обычных» веществ: она составляет 4,186 джоуля / грамм ° C. Вот почему вода так полезна для снижения температуры оборудования, человеческих тел и даже планеты.

Уравнение удельной теплоемкости

Вы можете использовать свойство теплоемкости, чтобы найти начальную температуру вещества. Уравнение для удельной теплоемкости обычно записывается:

где Q — количество добавленной тепловой энергии, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость, константа, а ΔT означает «изменение температуры».«

Убедитесь, что ваши единицы измерения соответствуют единицам, используемым в константе удельной теплоемкости! Например, иногда в качестве удельной теплоемкости может использоваться градус Цельсия. В других случаях вы получите единицу измерения температуры в системе СИ, которая является Кельвином. В этих случаях , единицей измерения удельной теплоемкости будет либо Джоуль / грамм ° C, либо Джоуль / грамм К. То же самое может произойти с граммами в сравнении с килограммами для массы или с Джоулями в Bmu для энергии. Обязательно проверьте единицы и произведите преобразование необходимо, прежде чем вы начнете.

Использование удельной теплоемкости для определения начальной температуры

ΔT также может быть записано (T — t ₀ ), или новая температура вещества минус его начальная температура. Итак, другой способ написать уравнение для удельной теплоемкости:

Итак, эта переписанная форма уравнения упрощает определение начальной температуры. Вы можете подставить все остальные значения, которые вам даны, а затем решить для t ₀ .

Например: Допустим, вы добавляете 75,0 Дж энергии к 2.0 граммов воды, подняв ее температуру до 87 ° C. Удельная теплоемкость воды составляет 4,184 ^{Дж / грамм ° C. Какая была начальная температура воды?}

Подставьте указанные значения в уравнение:

75.o J = 2,0 г x (4,184 Дж / г ° C) x (87 ° C — t ₀ ).

75.o Дж = 8,368 Дж / ° C x (87 ° C — t ₀ ).

Удельная теплоемкость и изменения фазы

Следует иметь в виду одно важное исключение. Уравнение теплоемкости не работает во время фазового перехода, например, от жидкости к газу или твердого тела к жидкости.Это потому, что вся дополнительная энергия, которая закачивается, используется для фазового перехода, а не для повышения температуры. Таким образом, температура остается постоянной в течение этого периода, что нарушает взаимосвязь между энергией, температурой и удельной теплоемкостью в этой ситуации.

Вода как тепловая масса: Тепловая масса жидкости

Вода имеет объемную теплоемкость более чем в два раза больше, чем у бетона, в три раза больше, чем у кирпичей, и легко поглощает и отдает свое тепло окружающей атмосфере.Таким образом, мы можем поглощать либо вдвое больше тепла, чем в том же объеме бетона, либо такое же количество только в половине объема.

Существует ряд примеров резервуаров для воды, встраиваемых в интерьеры домов, чтобы действовать в качестве буфера при ежедневных колебаниях температуры, и это, безусловно, простой способ создать различное количество тепловой массы в домах без необходимости транспортировки больших количеств. доставить на место тяжелые материалы и оплатить их размещение и установку.

Добавьте к этому тот факт, что его можно легко перемещать в системах, которые хорошо изучены и легкодоступны, и что из-за термосифонного эффекта подъема горячих жидкостей он может даже обеспечивать / отводить тепло из нашей внутренней среды без использования электроэнергия.

Мы уже видим этот тип системы в солнечных коллекторах горячей воды с подключенными баками. Там, где есть место на наклонных участках, панели коллектора могут быть установлены на низком уровне с изолированными трубопроводами, подающими горячую воду в систему внутри дома для ночного тепла.

Летом простое изменение направления потока ночью вызовет выброс тепла через излучающие панели, открытые для ночного неба, охлаждение жидкой тепловой массы, готовой к накоплению тепла на следующий день, и снижение температуры внутри.

Это может быть улучшено, если имеется подземный источник воды (скважина или скважина) для обеспечения теплоотвода и простого цикла воды с термальной массой через систему труб с замкнутым контуром, погруженную в грунтовые воды, аналогичным, но более эффективным способом, как и используется в геотермальных тепловых насосах. При больших количествах тепловой массы не требуется высоких температурных перепадов, если они связаны с эффективными уровнями изоляции во внешней оболочке дома.

Вода, содержащаяся в недорогих баллонах без давления, зарекомендовала себя как наиболее практичный и эффективный подход к улавливанию и хранению тепловой энергии для отопления помещений и горячего водоснабжения.Вода хранит в 3-4 раза больше БТЕ на фунт, чем скала или кладка. Он также быстрее высвобождает эту тепловую энергию, когда она вам действительно нужна. Водяные трубы — это наиболее эффективный и экономичный способ хранения солнечной тепловой энергии и сохранения прохлады летом и тепла зимой.

Водяные трубки

работают, поглощая избыточную тепловую энергию, генерируемую в теплице или солнечном пространстве в течение дня, и высвобождая ее ночью, чтобы эффективно контролировать большие перепады температуры между днем ​​и ночью.Думайте о них как о радиаторах. Чем прохладнее в теплице или солнечном помещении в течение дня, тем меньше тепла вы теряете через остекление или оконные проемы. Сохраненное тепло в трубках посредством простой термодинамики автоматически выделяется в пространство, когда температура воздуха падает ниже температуры воды в трубках. Никаких движущихся частей.

Общее практическое правило — от 2 до 3 галлонов воды на каждый квадратный фут остекления, выходящего на юг. Например, если у вашей теплицы стена, выходящая на юг, имеет длину 12 футов и высоту 8 футов, вам потребуется от 192 до 288 галлонов воды.В этом примере подойдет от четырех до шести трубок диаметром 12 дюймов и высотой 8 футов, или вы можете использовать любую комбинацию размеров.

Преимущества теплоаккумулятора в резервуаре для воды

• Недорогие контейнеры, разработанные как наиболее экономичные на единицу объема при хранении при температуре;
• Контейнеры пропускают естественный дневной свет;
• Доступен широкий выбор диаметров и высот для любого дизайна;
• Нержавеющая конструкция из стекловолокна;
• Более быстрое использование B.T.U. получить на 60% меньше места и на 80% меньше веса, чем при использовании камня или кирпичной кладки;
• Для самонесущих контейнеров требуется только ровный ровный пол;
• Простота установки и удаления; самые большие трубки весят менее 20 фунтов. пустой!

Доказано, что конструкции, основанные на этих концепциях, обеспечивают до 100% потребности в отоплении помещений и горячей воде в зависимости от климата и условий местности. Установленные рядом с солнечным окном, трубки поглощают солнечную энергию, накапливают энергию и пропускают естественный дневной свет.Лампы смягчают как тепло, так и свет от солнца, устраняя широкие колебания температуры, характерные для других систем прямого усиления, и уменьшая блики от солнечного окна до приемлемого уровня. Трубки могут быть заполнены окрашенной водой для повышения эффективности поглощения температуры и обеспечения универсальности конструкции.

.