pregnancy

حالات المادة



موضوع منسوخ من ترجمة وجاري التنقيح :


حالات المادة
1. كم الحرارة اللازمة لتدفئة 25 غراما من المياه من 10.ºC إلى 20.ºC؟
(والكسور العشرية بعد 10 و 20 كان قد تم وضعها هناك تشير إلى أن أرقام دقيقة لرقمين كبيرة.) انظر الرسم البياني أدناه لصورة ما يحدث في هذه المشاكل. يضاف الحرارة ودرجة حرارة الماء يزيد. هذا هو كل ما يحدث في هذه المشكلة. الساق "C" من الرسم البياني بين 10.ºC و20.ºC هو الجزء الوحيد من الرسم البياني ما هو مطلوب. ليس هناك سوى الرسم البياني خط مستقيم بين هاتين النقطتين، وهذا يعني أن هذا هو الشيء الوحيد الذي يحدث وأن العملية برمتها يمكن وصفها بواسطة المعادلة واحد، Q = مولودية Δ T. خط منحدر بين النقطتين يشير إلى أن هناك تغيير الحرارة مع تغير درجة الحرارة.
ومن المرجح الأفضل القيام به هذه المشكلة مع طريقة W5P لأنه يسأل عن مبلغ الحرارة عندما يتم إعطاء اثنين من درجات الحرارة، وكتلة، ونوع من المواد. القياسات مثل الحرارة النوعية، وحرارة التبخر، أو حرارة الانصهار، وخصائص تلك المواد، كل ما هو متاح إذا كنت تعرف نوع من المواد. في حالة خاصة من المياه، يجب أن نعرف كل تلك كميات الملكية . لا يتم استخدام وحدات اللغة الإنجليزية عادة إلا في بعض التطبيقات الصناعية، مثل مكيفات الهواء يجري تقييما في وحدة حرارية بريطانية.
المعطى: T = 1 10.ºC، T 2 = 20.ºC، ط = 25 غراما، والماء هو في الحالة السائلة في درجات الحرارة في هذه المشكلة، لذلك ج = 1.00 كال / ز درجة.
البحث عن: حرارة، Q السؤال يسأل للحرارة في السعرات الحرارية.

(FORMULA: Q = m c Δ T or Q = m c ( T2 - T1 

كنت أعرف اثنين درجات الحرارة، وكتلة، والحرارة النوعية. يطلب منك لإيجاد الحرارة. الصيغة تأتي من صيغة القسم من وحدات في Chemtutor.
نحل: الصيغة يتم حل بالفعل للحرارة كما هو حفظه. استبدال القيم المعروفة من تعطى في المعادلة العمل، وتبسيط، وتفعل الرياضيات. ليس هناك حاجة إلى DA لتغيير وحدة، ولكن التعامل مع بعناية الوحدات. يمكن أن تساعد وحدات وجدت أي مشاكل الرياضيات لديك. 
ما تكتب أسفل ينبغي أن تبدو هذه:


المعطى: T = 1 10.ºC، T 2 = 20.ºC، م = 25 ز، ج = 1.00 كال / ز درجة
البحث عن: حرارة، Q


الرياضيات الحاسبة هي: (20 - 10) × 25 =
الإجابة: احسب الجواب العددية وتظهر الإلغاء الوحدات. لا يحتاج الجواب الخام إلى تغيير في شكل علمي أو اختصارها إلى أي من الأرقام المعنوية أقل.








الإجابة والمناقشة 
مشكلة # 2، حالات المادة
2. كم الحرارة اللازمة لتدفئة 25 غراما من الماء (H 2 O) من -10.ºC إلى 20.ºC؟
هذه المشكلة تشتمل على تسخين الجليد إلى نقطة انصهار، وتغيير الدولة (الجليد في الماء)، والتدفئة كما الماء. هناك ثلاثة أرجل لتغير درجة حرارة المياه من -10ºC ل20ºC المسمى "A" كما في مباراة الذهاب، وارتفاع درجة حرارة الجليد ل0ºC، "B"، كما ذوبان الجليد على المياه في 0ºC، و "C"، كما ارتفاع درجة حرارة المياه من 0ºC ل20ºC. المراحل الاحترار اثنين، مثل الثلج وكما الماء، ولها نفس الصيغة، Q = مولودية ΔT، المتعلقة الأبعاد، ولكن قد تكون أرقام مختلفة.حرارة محددة من الجليد، "ج ط،" هو 1/2 السعرات الحرارية لكل غرام درجة في حين أن الحرارة النوعية من الماء السائل، "ج ث،" هو واحد من السعرات الحرارية لكل درجة غرام. كتلة O H 2 هو نفسه في هذه الحالة. الصيغة للمرحلة ذوبان التغيير، Q = م H و، حيث Q هي الحرارة، m هو نفس كتلة في الساقين أخرى، وH و هي حرارة الانصهار من الماء. الصيغة الإجمالية للعثور على كمية الحرارة عن هذه الدرجة ودولة التغيير هو مجموع (الكل) من الصيغ الثلاث وحلها لQ.
على الرسم البياني أعلاه يظهر الساقين ثلاثة من تغيير الماء من الجليد في -10ºC ل20ºC، وتسميات الحل مشكلة أدناه الساقين، وأنا لكريم، و لالانصهار، وث للمياه.
المعطى: T = 1I -10ºC، T = 2I 0ºC، م = 25 ز، ج ط = 1 كالوري / غرام درجة، 
T 1W = 0ºC، T = 2W 20ºC، م ث = 25 ز، ج ث = 1 كالوري / غرام درجة، وH و = 80 كالوري / ز
البحث عن: حرارة، Q
السؤال يسأل للحرارة في السعرات الحرارية.
الصيغ: Q = مولودية ΔT وQ = م H و
سيتم استخدام صيغة لارتفاع درجة الحرارة مع تطبيق الحرارة (Q = مولودية ΔT) للقدمين A و C، والزيادة في درجة حرارة H 2 O مثل الثلج وكما الماء. صيغة الطاقة المستخدمة لإذابة الجليد، Q = م H و، يجب أن تستخدم أيضا. يجب أن يكون المبلغ الإجمالي للالحرارة اللازمة الحرارة اللازمة لتسخين الجليد إلى 0 درجة مئوية، وتغيير المياه الصلبة (الثلج) إلى الماء السائل، لا يزال في 0 درجة مئوية، وتسخين المياه إلى 20 درجة مئوية.
نحل: يتم حل الصيغ بالفعل للحرارة كما هي يحفظون فيها. يجب إضافة الحرارة في الساقين معا لإيجاد الحرارة الإجمالية، Q  أو، لأن الكتلة هي نفسها في كل المعادلات الثلاثة، يمكن إعادة ترتيب المعادلات على النحو التالي: 
س T = مولودية ط ΔT ط م + H و + مولودية ث ث ΔT

أو

س T = م [(ج ط ΔT ط) + H + و (ج ث ΔT ث)]


حيث س = الحرارة في السعرات الحرارية، ج = الحرارة النوعية، ΔT = التغير في درجة الحرارة، و H = حرارة الانصهار، ط = الكتلة، والسفلية من "أنا" و "ث" هي للالثلج والماء على التوالي. استبدال القيم المعروفة من تعطى في المعادلة العمل، وتبسيط، وتفعل الرياضيات.
ما تكتب أسفل ينبغي أن تبدو هذه:


المعطى: T = 1I -10ºC، T = 2I 0ºC، م = 25 ز، ج ط = 1 كالوري / غرام درجة. 
T 1W = 0ºC، T = 2W 20ºC، م ث = 25 ز، ج ث = 1 كالوري / غرام درجة، وH و = 80 كالوري / ز.
البحث عن: الحرارة الإجمالية، Q T
الصيغ: س = م و H و I = Q مولودية ط (T 2I - T 1I) 
س ث = مولودية ث (T 2W - T 1W) س T = س + س ط و + Q ث
حل: Q T = مولودية ط (T 2I - T 1I) + م + H و MC ث (T 2W - T 1W)
بديل: Q T = م  ط (T 2I - T 1I) + H و + ج ث (T 2W - T 1W)]


الإجابة: احسب الجواب العددية وتظهر الإلغاء الوحدات.
ومن المدهش أن ذوبان الجليد يأخذ الكثير من الطاقة في شكل حرارة من تغيير ثلاثين درجة في درجات الحرارة. وحتى مع ذلك، فإن 80 كالوري / حرارة غرام من الانصهار لا تزال أصغر بكثير من الحرارة 540 كالوري / غرام من التبخر.



الإجابة والمناقشة 
المشكلة رقم 3، حالات المادة
3. ما هي الحرارة النوعية من معدن النحاس إذا 200 كالوري يزيد من درجة حرارة 40.9 غرام من ذلك من 21ºC ل73ºC؟
مع درجات حرارة أخرى، مع ارتفاع درجات الحرارة في مرحلة تغيير، وارتفاع درجات الحرارة المحددة التي تتلاءم مع خصائص النحاس، و الرسم البياني للمياه يشبه الرسم البياني لمعدن النحاس. في درجات الحرارة في هذه المشكلة، والنحاس هو في المرحلة الأولى (الساق "A") كمادة صلبة. لا يوجد أي تغيير في الدولة. يجب أن يكون صيغة Q = مولودية ΔT. كميات الملكية مثل قيمة الحرارة النوعية للنحاس لم يتم حفظه عادة القياسات. سوف معلمك لا يحتمل يطلب منك أن تعرف هذه الكميات. إذا كنت بحاجة إلى استخدام مثل هذا العدد في الحسابات الخاصة بك والمعلومات غير متوفرة لك في المشكلة، يجب عليك استشارة الجداول مع هذه الخصائص مثل جدول الخصائص الحرارية للمواد المختارة .
المعطى: Q = 200 كالوري، T = 1 21ºC، T 2 = 73ºC، ط = 40.9 غرام،
والمواد هي النحاس في الحالة الصلبة في درجات الحرارة في هذه المشكلة.
البحث عن: أ محددة الحرارة، ج
السؤال يسأل للحرارة محددة من السعرات الحرارية لكل غرام.
FORMULA: Q = ΔT مولودية أو Q = MC (T 2 - T 1)
كنت أعرف اثنين درجات الحرارة، وكتلة، والحرارة. يطلب منك لإيجاد الحرارة النوعية. الصيغة تأتي من صيغة القسم من وحدات في Chemtutor.
نحل: يجب ان تحل صيغة لحرارة محددة من صيغة تحفظ. استبدال القيم المعروفة من تعطى في المعادلة العمل، وتبسيط، وتفعل الرياضيات. ليس هناك حاجة إلى DA. 
ما تكتب أسفل ينبغي أن تبدو هذه: 

المعطى: Q = 200 كالوري، T = 1 21ºC، T 2 = 73ºC، ط = 40.9 غرام، والمواد هي النحاس كمادة صلبة.
البحث عن: أ محددة الحرارة، ج 
FORMULA: Q = مولودية ΔT


الرياضيات الحاسبة هي: 200 ÷ 40.9 ÷ 52 =
الإجابة: احسب الجواب العددية وتظهر الإلغاء الوحدات. لا يحتاج الجواب الخام إلى تغيير في شكل علمي ولكن لا بد من اختصارها إلى رقمين كبيرة. كيف هذه الإجابة تطابق قيمة الحرارة النوعية للنحاس في الجدول ؟

الإجابة والمناقشة 
مشكلة # 4، حالات المادة
وهناك حاجة 4. كيف الكثير من الحرارة إلى زيادة درجة حرارة 12 غراما من الذهب من 20 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية؟
أنت تعرف ما يكفي عن خصائص الذهب لنرى أنه سيكون من مادة صلبة في جميع درجات الحرارة في هذا المثال. Q = مولودية ΔT هي المعادلة التي تصف هذا التغيير. يتم إعطاء كتلة، واثنين من درجات الحرارة، وهذه المادة. يطلب منك للحصول على مبلغ من الحرارة. منذ النوع من المواد هو متاح، ويفترض أن يكون لديك الوصول إلى الجدول التي من شأنها أن تعطيك حرارة محددة، وهي خاصية للمادة.
المعطى: T = 1 20ºC، T 2 = 95ºC، ط = 12 جم، والمواد غير الذهب في الحالة الصلبة، لذلك من الجدول ، ج = 0.032 كال / غرام درجة.
البحث عن: حرارة، Q
السؤال يسأل للحرارة في السعرات الحرارية.
FORMULA: Q = ΔT مولودية أو Q = MC (T 2 - T 1)
كنت أعرف اثنين درجات الحرارة، وكتلة، والحرارة النوعية. يطلب منك لإيجاد الحرارة. الصيغة تأتي من صيغة القسم من وحدات في Chemtutor.
نحل: الصيغة يتم حل بالفعل للحرارة كما هو حفظه. استبدال القيم المعروفة من تعطى في المعادلة العمل، وتبسيط، وتفعل الرياضيات. ليس هناك حاجة إلى DA، ولكن التعامل مع بعناية الوحدات. يمكن أن تساعد وحدات وجدت أي مشاكل الرياضيات لديك. 

ما تكتب أسفل ينبغي أن تبدو هذه: 


المعطى: T = 1 20ºC، T 2 = 95ºC، م = 12 ز، ج = 0.032 كال / غرام درجة.
البحث عن: حرارة، Q


الرياضيات الحاسبة هي: 12 × 0.032 × 75 =
الإجابة: احسب الجواب العددية وتظهر الإلغاء الوحدات. لا يحتاج الجواب الخام إلى تغيير في شكل علمي، ولكنها تحتاج إلى اختصارها إلى رقمين كبيرة. ومن المدهش أنه مع سوى كمية صغيرة جدا من الحرارة المضافة، والذهب يزيد درجة الحرارة كثيرا بالمقارنة مع الماء.


الإجابة والمناقشة
مشكلة # 5، حالات المادة
5. What is the temperature of 40g of water at 45ºC added to 60g of water at 95ºC?
هذا هو السؤال أنيق القليل عن القانون الثاني للديناميكا الحرارية . فإن درجة الحرارة جديدة من المواد الناتجة عن مزيج جميعا نفس درجة الحرارة، وسوف أن درجة الحرارة يكون المتوسط ​​المرجح للجماهير ودرجات الحرارة وارتفاع درجات الحرارة محددة من المواد المساهمة. لأنه ليس هناك أي تغيير في المرحلة، والمشكلة يذهب دون أن عامل تعقيد. يمكننا التعامل مع درجات الحرارة كأرقام مطلقة، على الرغم من أنها ليست كذلك. القانون الأول للديناميكا الحرارية، ويمكن أن الطاقة المتداولة حول ولكن لم تفقد، هو الأساس لمعادلة لحدوث ذلك. المعادلات هي: 
س 1 + س 2 = س T و T = ج ج ج 1 = 2 و م 1 + م 2 = م  لذلك [(م 1 T 1) + (م 2 T 2) / (م 1 + م 2) ] = T T. 
إذا كانت المواد المختلفة وأضافت هذه معا، فإن علينا أن نأخذ في الاعتبار الحرارة المحددة لكل منهم، ولكن كل من المواد وهنا الماء في الحالة السائلة.
بالنسبة لكثير من هذه المشاكل سيكون هناك المواد التي تكتسب الحرارة والمواد التي يفقد الحرارة. بالمعنى الدقيق للكلمة، قيمة إيجابية لQ ينبغي أن تبين مكسب للحرارة (منذ T 2 - T 1 هو رقم موجب عندما يكون هناك زيادة في درجة الحرارة) أو أكبر كمية من مرحلة اكثر مرونة، وقيمة سالبة للQ عندما يكون هناك هي خسارة درجة الحرارة أو أكبر كمية من اشد على اياديكم - المرحلة ملزمة. من ناحية أخرى، إذا اعتبرنا "الحرارة المفقودة" كمبلغ إيجابي يمكننا بناء أكثر سهولة صيغ على أساس، واكتسبت Q = Q خسر بدلا من Q أكثر قليلا غير مريح اكتسبت = - (Q خسر)، حيث فقدت Q هو رقم سلبي.
المعطى: T = 1 45ºC T 2 = 95ºC م 1 = 40 جرام 2 = 60 ز 
م 1 + م 2 = م T = 100 GC 1 = 2 ج = ج T = 1.00 كال / غرام درجة

الصيغ: Q = مولودية ΔT أو Q = MC (T 2 - T 1) وس 1 + س 2 = س  معادلة القانون الأول للديناميكا الحرارية، وم 1 + م 2 = م  وإضافة ل الجماهير من الماء.
نحل: مع عدة صيغ، T T يجب أن تحل ل. 

ما تكتب أسفل ينبغي أن تبدو هذه:


المعطى: T = 1 45ºC، T 2 = 95ºC، م 1 = 40 ز، م 2 = 60 جم،
البحث عن: T  ودرجة الحرارة النهائية.


الرياضيات الحاسبة هي: 40 × 45 = STO 60 × 95 + RCL = ÷ 100 =
و"STO" هي وظيفة التخزين و"RCL" هي وظيفة استصلاح. قد تكون هذه "M +" ل"، إضافة إلى ذاكرة"، و "م-" ل، "استرداد من الذاكرة" أو بعض هؤلاء مجموعة أخرى من الأزرار، اعتمادا على آلة حاسبة الخاصة بك.
الإجابة: احسب الجواب العددية وتظهر الإلغاء الوحدات. لا يحتاج الجواب الخام إلى تغيير في شكل علمي أو اختصارها إلى أي من الأرقام المعنوية أقل.




الإجابة والمناقشة 
المشكلة رقم 6، حالات المادة
6. ما كتلة البخار الحية في 100ºC هناك حاجة لتسخين 27.5 كيلوغرام من المياه من 20ºC إلى 100ºC؟
هذه المشكلة هي مثال جيد على فكرة أن الصيغ في هذا القسم هي سهلة، ولكن في كثير من الأحيان يأخذ بعض المهارة والبصيرة لبناء مجموعة من الصيغ في الطريقة الصحيحة لتعكس ما يجري في هذا الوضع. انظر الرسم البياني للصورة ذهنية جيدة عن ما يحدث في هذه المشكلة. اثنين من المواد، يضاف البخار في 100ºC إلى الماء في 20ºC. كمية الحرارة التي اكتسبتها للحصول على المياه لتكون المياه في 100ºC يجب أن يكون على نفس القدر من الحرارة المفقودة من البخار لجعل نفس المياه في 100ºC، نفس درجة الحرارة والمرحلة والماء الآخرين.
دعونا ندعو كمية الحرارة التي اكتسبتها 20ºC المياه س ج لأنها الحرارة، والحرارة على ساق "ج". وبالمثل، دعونا ندعو كمية الحرارة المفقودة من بخار س د لأنها تنطوي على الساق "د". الصيغة: س ج = س د. حتى م ج ج ج ج ΔT = م د H V.نحن نعلم م ج، ج ج، ج ΔT، وH  ونحن نبحث عن م د 

ما تكتب أسفل ينبغي أن تبدو هذه:



المعطى: T = 1 20ºC، T 2 = 100ºC، م ج = 27.5 كجم (= 2.75 E4 ز)
من خصائص المياه الجدول ، ج ج = 1.00 كال / غرام درجة، H V = 540 كالوري / ز
البحث عن: كتلة، م د 


الرياضيات الحاسبة هي: 27.5 X 80 ÷ 540 =
الإجابة: احسب الجواب العددية وتظهر الإلغاء الوحدات. لا يحتاج الجواب الخام إلى تغيير في شكل علمي أو اختصارها إلى أي من الأرقام المعنوية أقل. ومن المدهش أنه مع سوى كمية صغيرة جدا من الحرارة المضافة الذهب يزيد درجة الحرارة كثيرا بالمقارنة مع الماء.
العودة إلى مشاكل في الدول من المسألة.




الإجابة والمناقشة 
مشكلة # 7، حالات المادة
7. 1.1 كجم (1100 بتوقيت غرام) الحديد حدوة حصان في 1300 ° C ومغمس في دلو يحتوي على 12.8 كغم من الماء عند 20 درجة مئوية. نفترض أن أي بخار قد فقدت. (كل من البخار يترك حرها التبخر وكتلته إلى الماء في دلو.) يتم أخذ حدوة حصان بها في 100 ° C، فقط بعد إنهاء ذلك غلي الماء مباشرة من حوله. ما هي درجة الحرارة جديدة من دلو من الماء؟
هنا حدوة حصان يفقد Q = مولودية ΔT الحرارة إلى الماء والمكاسب المياه كل تلك الحرارة لزيادة درجة حرارة الماء. العملية الهامة الأولى هي أن نرى أن يحدث، والعملية الثانية المهمة هي لتسمية بعناية كل شيء حتى نتمكن من تحليلها. دعونا ندعو كمية الحرارة المفقودة من الحديد Q i وكمية الحرارة التي اكتسبتها ث المياه س. لذلك، Q ط = س ث.
المعطى: T 1W = 20ºC T 1I = 1300ºC T 2I = 100ºC م ط = 1.1 كيلو متر ث = 12.8 كجم 
تصفيات محددة، ج ط = 0.12 كال / ز درجة وج ث = 1.00 كال / ز درجة تأتي من الجدول المعلومات عن خصائص المواد.
البحث عن: درجة الحرارة النهائية من الماء، 2W
FORMULA: Q = ΔT مولودية أو Q = MC (T 2 - T 1)
ما هو أكثر أهمية من المعادلات يحفظون هي كيفية وضعها للاستخدام. هنا لحذاء الحصان الحديد، 
س ط = م ج ط ط ط ΔT أو س ط = م أنا ج ط (T ط - T ط) 
وللمياه، 
س ث = م ث ج ث ث ΔT أو س = ث م ث ج ث (T ث - T ث) 
نحن نعرف كتلة من الحديد، والحرارة النوعية من الحديد، ودرجات الحرارة الأولية والنهائية من الحديد. نحن نعرف كتلة من المياه، والحرارة النوعية من المياه، ودرجة الحرارة الأولية من الماء. الصيغ تأتي من صيغة القسم من وحدات في Chemtutor.
نحل: حل لدرجة الحرارة النهائية من الماء. استبدال القيم المعروفة من تعطى في المعادلة العمل، وتبسيط، وتفعل الرياضيات. 

ما تكتب أسفل ينبغي أن تبدو هذه:



المعطى: T 1W = 20ºC، T = 1I 1300ºC، T = 2I 100ºC، م ط = 1.1 كجم، 
م ث = 12.8 كجم، ج ط = 0.12 كال / ز درجة، وج ث = 1.00 كال / ز درجة.
البحث عن: درجة الحرارة النهائية من الماء، T 2W



الرياضيات الحاسبة هي: 1.1 X 0.12 × 1200 = STO 12.8 × 20 = + RCL = ÷ 12.8 =
الإجابة: احسب الجواب العددية وتظهر الإلغاء الوحدات. لا يحتاج الجواب الخام إلى تغيير في شكل علمي، ولكن لا بد من اختصارها إلى رقمين كبيرة.
ننظر إلى هذه المشكلة مرة أخرى. لماذا يوجد مثل هذا التغير الطفيف في درجة حرارة الماء مقارنة مع تغيير كبير في درجات الحرارة الحديد؟ حسنا، هناك فرق كبير جدا في الحرارة النوعية ("السعة الحرارية") من المياه مقابل الحديد، وهناك فرق كبير في جماهير اثنين من المواد.
العودة إلى مشاكل في الدول من المسألة.

شكرا لتعليقك

فهرس




    اندرويد