Transport energii cieplnej.
Całkowita ilość pobranej energii wynosi :
[tex]Q=19960J=19,96kJ[/tex]
Energia cieplna może być dostarczana do ciała przez dostarczanie energii, na przykład przez ogrzewanie.
Ilość dostarczonego ciepła może być zużyte na zmiany stanów skupienia.
W naszym przypadku zachodzą następujące procesy:
- ogrzanie lodu do temperatury topnienia lodu , która wynosi 0⁰C
obliczymy ją z wzoru: [tex]Q_1=m*c_l*\Delta T[/tex]
- topnienie lodu w temperaturze topnienia,
obliczmy z wzoru : [tex]Q_2=m*c_t[/tex]
- ogrzanie wody do temperatury 30⁰C, obliczymy z wzoru:
[tex]Q_3=m*c_w*\Delta T[/tex]
Zmianę temperatury obliczamy :
[tex]\Delta T=t_2-t_1[/tex]
Od temperatury końcowej odejmujemy temperaturą początkową.
Całkowita ilość pobranej energii:
[tex]Q=Q_1+Q_2+Q_3[/tex]
Wszystkie dane dotyczące ciepła właściwego, ciepła topnienia pobieramy z tablic fizycznych lub z tyłu podręcznika są tabele:
Obliczamy ilość pobranej energii przy ogrzaniu lodu do temperatury topnienia:
[tex]m=40g=0,04kg[/tex] masa lodu
[tex]c_l=2100\frac{J}{kg*^0C}[/tex] ciepło właściwe lodu
[tex]t_1=-15^0C[/tex] temperatura początkowa lodu
[tex]t_2=0^0C[/tex] temperatura końcowa lodu
[tex]Q_1=m*c_l*[0^0C-(-15^0C)][/tex]
[tex]Q_1=0,04kg*2100\frac{J}{kg*^0C}*15^0C=1260J[/tex]
Obliczamy ilość pobranej energii przy topnieniu lodu:
[tex]m=0,04kg[/tex] masa lodu
[tex]c_t=334000\frac{J}{kg}[/tex] ciepło topnienia lodu
[tex]Q_2=m*c_t[/tex]
[tex]Q_2=0,04kg*334000\frac{J}{kg}=13360J[/tex]
Obliczamy ilość pobranej energii przy ogrzaniu wody powstałej ze stopieniu lodu :
[tex]m=0,04kg[/tex] masa wody
[tex]c_w=4200\frac{J}{kg*^0C}[/tex] ciepło właściwe wody
[tex]t_1=0^0C[/tex] temperatura początkowa wody
[tex]t_2=30^0C[/tex] temperatura końcowa wody
[tex]Q_2=m*c_w*(t_2-t_1)[/tex]
[tex]Q_2=0,04kg*4200\frac{J}{kg*^0C}*(30^0C-0^0C)=5040J[/tex]
Całkowita ilość pobranej energii
[tex]Q=Q_1+Q_2+Q_3[/tex]
[tex]Q=1260J+13360J+5040J[/tex]
[tex]Q=19660J=19,66kJ[/tex]