1 Calormetria - Megoldások 1.- Hány kalóriát ad le 5 kg réz (), ha 3 o C-ról -4 C-ra hűl? m = 5 kg = g T = 3 CT f = - 4 C = - T = - (T f T) = g 0,094 cal/g C (-4 C 3 C) = cal 2. - Acéltömb (c = 0,12 cal/g C) 1,5 tonnát felmelegítenek, hogy 1,8 x 10 kal felszívódjon. Milyen hőmérsékleten volt 10 o C? m = 1,5 tonna = kg = g = 1,5x10 gc = 0,12 cal/g C = 1,8x10 cal = T = (T f T) T f = T 1,8x10 cal 10C 20C 1,5x10 0, 12cal/gc 3.- A sárgaréz doboz (c = 395, J/kg C) tömege 250 g 20 C hőmérsékleten. Mennyi hőenergiát kell hozzáadni ahhoz, hogy elérje a 120 C hőmérsékletet? m = 250 g = 0,25 kg T = - 20 CT f = 120 C c = 395, J/kg C = T = (T f T) = 0,25 kg 395, J/kg C (120 CC) = J 4.- Hány kalóriát szív fel egy vasrúd (0,11 cal/g C), ha -4 o C-ról 180 o C-ra melegítjük, tömege 25 kg? m = 25 kg = g T = - 4 C T f = 180 C c = 0,11 cal/g C = T = (T f T) = g 0,11 cal/g C (180 C C) = 50 kcal 1
2 5.- Mekkora a rézlemez tömege, ha 910 cal-t ad, ha 192 o C-ról -8 o C-ra hűl? = 910 cal T = 192 CT f = - 8 C = - T m = ct c 910cal TT 0.094cal/gc 8C 192C f 48.4g - Hány kalóriát szív fel a mercuro 1/4 szűrője (sűrűség = 13, g/cm 3 és c = 0,033 cal/g C) -20 ° C és 30 ° C közötti hőmérsékleten? V = 1/4 l = 0,25 l = 250 cm 3 ρ = 13, g/cm 3 c = 0,033 cal/g CT = - 20 CT f = 30 C m = ρv = 13, g/cm cm 3 = g = T = g 0,033 cal/g C (30 CC) = 5,10 cal 7. - 3/4 liter 5 ° C hőmérsékletű higid felmelegítéséhez Kcal felszívódik. Milyen hőmérséklet van hátra? V = ¾ l = 0,75 l = 750 cm 3 ρ = 13, g/cm 3 c = 0,033 cal/g CT = 5 C =, kcal =, 00 cal m = ρv = 13, g/cm cm 3 = g = T = (T f T) T f =, 00cal T 5C 24, C, 033cal/gc 8.- Van 2,5 tonna vas, amely 2,2xl0 cal hozamot eredményez 1000 o C-os hűtés közben. Milyen hőmérsékleten marad meg? m = 2,5 tonna = kg = 2,5x10 g = 2,2x10 cal T = C c = 0,11 cal/g C = - T = - (T f T) T f = T 2,2x10 cal 1,000C 992C 2,5x10 0,11cal/gc 2
3 9.- 1 kg jégdarabja van -40 C hőmérsékleten a) Mennyi hőre van szükség ahhoz, hogy vízgőzzé alakuljon? b) Mennyi hőre van szükség ahhoz, hogy a helo csak a fele vízgőzzé alakuljon? Vegye figyelembe, hogy a helo ncal darab egyetlen részét sem távolítják el, és akkor sem, ha vízről van szó. a) m = 1 kg = g T = - 40 C c helo = 0,5 cal/g C c víz = 1 cal/g CL f = 80 cal/g L v = 540 cal/g) úgy, hogy hőmérséklete - 40 C-tól 0 C-ig = T = g 0,5 cal/g C (0 CC) = mész az olvadási folyamat végbemeneteléhez: = ml f = g 80 cal/g = mész, ha hőmérséklete 0 C-ról 100 C-ra emelkedik (folyékony víz formájában) = T = g 1 cal/g C (100 C 0 C) = cal v) teljesen elpárolog = ml V = g 540 cal/g = cal v) az összes energiát hozzáadjuk = cal cal cal cal = cal b) Mivel most csak az ncal tömeg mtadjának elpárologtatásához szükséges energia, az előző betű a) lépései megegyeznek, és csak az v lépés változik), ahol csak a tömeget vesszük figyelembe, 500 g dekr. v) úgy, hogy a tömeg elpárologjon = ml V = 500 g. 540 cal/g = cal v) az összes energiát hozzáadjuk: = cal cal cal cal = cal 3
4 10.- Keresse meg azt a hőt, amelyet 20 g vízgőzből 100 C-on kell kivonni, hogy lecsapódjon, és lehűtse 20 C-ra. M = 20 g T = 100 C vízgőz T f = 20 C folyékony víz) energia, amely úgy kell levonni, hogy lecsapódjon = ml V = 20 g 540 cal/g = cal energia, amelyet le kell vonni úgy, hogy hőmérséklete dsmnuya = - T = - 20 g 1 cal/g C (20 C 100 C) = 1,00 cal hozzáadjuk a kivonandó energiákat = mészmész = mész = 12,4 kcal 11. - 500 g darab réz van 20 C-on, és meszet adunk hozzá. Milyen hőmérsékletet ér el? m = 500 g T = 20 C = cal = T = (T f T) T f = T cal 20C 232,8C 500 0,094cal/gc 12.- Keresse meg az elektromos hűtőszekrényben elnyelt klokalóriák számát 3 kg víz hűtése közben 15 ° C-on, majd 0 ° C-on helo-vá alakítjuk át őket. m = 3 kg = g T = 15 C folyékony víz T f = 0 C helo) először 0 ° C-ra hűtjük = - T = g 1 cal/g C (0 C 15 C) = mész határozza meg azt az energiát, amelyet le kell vonni, hogy megfagyjon = ml f = g 80 cal/g = mész most adja hozzá a kivonandó energiákat = mész cal = cal = 285 kcal 4
5 13.- 500 g rézdarabot 20 C-on tartanak. Milyen hőmérsékletet ér el, ha meszet extrahálnak? m = 500 g T = 20 C = cal = - T = - (T f T) T f = T cal 20C 192,8C 500 0,094cal/gc 14. - Keverjen össze 400 g vizet 80 o C-on 500 g alkohollal 10 o C-on. Milyen hőmérsékleten van a keverék? Az adatok abszorbeálja: m 1 = 500 g c 1 = 0, cal/g C Az adatok hozama: m 2 = 400 g c 2 = 1 cal/g C T = 80 C * Az egyszerűség kedvéért az egységeket megmérjük. abs = ced m 1 c 1 T 1 = - m 2 c 2 T, (x 10) = (x 80) 300x = -400x x + 400x = Megfelelő megoldás: = 50 C 15. - 300 g kaloriméterben és c = 0,09 cal/g C, 200 g alkoholt adunk 10 ° C-on. 100 g merkidet adunk 80 ° C-on. Ha az elegyet 11,4 ° C-on hagytuk, akkor mekkora az alkohol fajlagos hője? Az adatok abszorbeálása 1: m 1 = 300 gc 1 = 0,09 cal/g CT f = 11,4 C Az adatok abszorbeálása 2: m 2 = 200 gc 2 = x T f = 11,4 C Az adatok hozama: m 3 = 100 gc 3 = 0,033 cal/g CT f = 11,4 C abs = ced m 1 c 1 T 1 + m 2 c 2 T 2 = - m 3 c 3 T. 09 (11,4 10) x (11,4 10) = 0,033 (11,4 80) 37, x = 22,38 280x = 188,58 c = 0,7 cal/g C Megfigyelés: Ennek a gyakorlatnak volt egy hibája, amelyet Valentna Norambuena asszony rájött, a lceói 1 éves Javera Carrera 3 éves diák. További köszönet és üdvözlet. Most kijavították. 1.- Keresse meg a 150 g helo 0 ° C-on és a 300 g víz 50 ° C-os keverékének a kapott hőmérsékletét
6 Először meg kell figyelni, hogy a helónak, mielőtt vízzel keveredne, meg kell olvadnia, és ehhez energiát nyer a vízből. Ezután a jég megolvadásához szükséges energia: = ml f = 150 g 80 cal/g = cal És ezzel a víz csökkenti a hőmérsékletét, amelyet ezután meghatározunk = - T = - (T f T) T f = T cal 50C 10C 300 1cal/gc Ezért a keveréket 150 g vízzel 0 C hőmérsékleten és 300 g vízzel 10 C hőmérsékleten állítják elő. Elnyelt adatok: m 1 = 150 gc 1 = 1 cal/g CT = 0 C Adathozamok: m 2 = 300 gc 2 = 1 cal/g C abs = ced m 1 c 1 T 1 = - m 2 c 2 T (x 0) = (x 10) 150x = -300x x = =, 7 C 17. - Keresse meg 1 kg helo keverékének hőmérsékletét 0 C-on 9 kg vízzel 50 C-on. (37 C) Ez a probléma hasonló az előzőhöz, csak más adatokkal A 500 g helo a 20 C-os meszet adunk hozzá. Milyen állapotban van az 500 g heló? ) Ahhoz, hogy a heló 0 C-ra növelje hőmérsékletét, az energia egy részét elfoglalja. = T = 500 g 0,5 cal/g C (0 C C) = mész Ezután mész áll rendelkezésre mész = mész a következő folyamatokhoz. Most mennyi energiát használnak fel a heló megolvasztására = ml f = 500 g 80 cal/g = cal Y, mész marad. Most növelje a hőmérsékletet 0 C-ról 100 C-ra, elfoglalva az energiát = T = 500 g 1 cal/g C (100 C 0 C) = cal Y, mész maradt, a víz folyékony állapotban 100 C-on van. V) Lássuk, hogy az energia elegendő-e a víz elpárologtatásához.