Molekulyar fizika va termodinamika

3. Muzlatgichga massasi 1,5 kg va 20⁰S haroratga ega bo‘lgan suvni -12⁰S muzga aylanirish uchun qanday miqdorda energiya olish kerak¹?
Yechish. Suvni 20⁰ S dan 0⁰S muzga aylantirish va keyin muzni 0⁰S dan -12⁰S sovutish uchun issiqlik ajraladi:
4. Harorati -10⁰S massasi 0.50kg bo‘lgan muz parchasi massasi 30 kg 20⁰S haroratga ega bo‘lgan suvga joylashtirilgan. Aralashmaning harorati nimaga teng va issiqlik muvozanati tenglashganda u qanday qanday fazali xolatda bo‘ladi¹?
Yondoshuv: Biz energiyaning saqlanish qonunini yozishdan oldin, avvolom bor tekshirish kerak, oxirgi xolat hammasi muzmi, muz va 0⁰ suvaralashmasim yoki hammasi suvmi. 3.0 kg suvni 20 ° C dan 0 ° C ga tushirish uchun ajralib chiqqan energiyani quydagicha hisoblaymiz:

Boshqa tarafdan,muzni -10⁰ dan 0 ° C haroratga ko‘tarish uchun quyidagi talab qilinadi

Oxirgi ikki qiymatning yig‘indisi 3.0 kg suvni 20 ° S do 0 ° S haroratga etkazish uchun etarli emas, shunday qilib biz ko‘ramizki natijada aralashma 0 ° C va 20 ° haroratdagi hammasi suvdan iborat bo‘ladi
Yechish. Bu masalani echishda daslab uning issiqlik balanis tenglamasini yozishdan oldin, avolom bor uning qanday fazoviy holatda bo‘lishini: u faqat muzmi, 0⁰S suv uchun va muz aralashmasimi yoki faqat suvmi. 3.0 kg suvni 20⁰S dan 0⁰S sovutish uchun msΔT(3,0kg)(1,0 kkal/kg.⁰S)(20⁰S)60 kkal energiya ajralib chiqadi. Muzni -10⁰S dan 0⁰S gacha isitish uchun (0,50 kg)(0,55 kkal/kg ⁰S)*(10⁰ S) =2,5 kkal, muzni 0⁰ S suvga aylantirish uchun (0,50 kg)*(80 kkal/kg)= 40 kkal kerak bщladi, yi-indi 42,5 kkal bщladi. Bu 20⁰ S dan 0⁰ S sovutish uchun ajraladigan energiyadan kichik. Oxirgi haroratni quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:

0.5 kg muzning -10^0S dan 0^0 S qizdirishda yutgan issiqlik + miqdori

Muzdan suvga aylanishdagi yutgan issiqlik miqdori +

0.50 kg suvni 0^0 S dan T gacha ko‘tarish uchun yutgan issiqlik miqdori =

3.0.kg suvni 20^0 S dan T gacha sovutishda ajralgan energiya miqdori

5. Uyda issiqlik o‘tkazish manbai asosan deraza hisoblanadi. Vaqit birligi ichida maydoni A=2.0 m x 1.5 m va qalinligi 3.2 mm bo‘lgan oyna orqali o‘tuvchi issiqlik oqimini hisoblang?. Harorat ichki va tashqiy qismlarda mos ravishda 15⁰ va 14⁰ (rasm 14-7)¹.
Rasm 14-7.
Echish: 14-5 formuladan foydalanib va jadval14-4 dan k-ning qiymatini olib hisoblaymiz. A=(2.0 m)x(1.5 m) =3 m² va L=3.2.10^-3 ga teng.

Bu issiqlik oqimiga ekvivalentdir
(790 Dj/s)/(4.19.10³ Dj/kkal)=0.19 kkal/s, yoki (0.19 kkal/s) x (3600 s/soat)= 680 kkal/soat