Этот пример задачи демонстрирует, как вычислить конечную температуру вещества, учитывая количество использованной энергии, массу и начальную температуру.
Проблема
300 граммов этанола при 10 ° C нагреваются с помощью 14640 джоулей энергии. Какова конечная температура этанола?
Полезная информация : удельная теплоемкость этанола составляет 2,44 Дж/г · ° C.
Решение
Используйте формулу
q = mcΔT
Где
- q = Нагрев Энергия
- m = Масса
- c = Удельная теплоемкость
- ΔT = Изменение температуры.
14640 Дж = (300 г) (2,44 Дж/г · ° C) ΔT
Решить для ΔT:
- ΔT = 14640 Дж/(300 г) (2,44 Дж/г · ° C)
- ΔT = 20 ° C
- ΔT = T final – T начальный
- T final = T начальный + ΔT
- T final = 10 ° C + 20 ° C
- T final = 30 ° C
Ответ : Конечная температура этанола составляет 30 ° C.
Конечная температура После смешивания
Когда вы смешиваете вместе два вещества с разными начальными температурами применяются одни и те же принципы. Если материалы не вступают в химическую реакцию, все, что вам нужно сделать для определения конечной температуры, – это предположить, что оба вещества в конечном итоге достигнут одинаковой температуры.
Задача
Найдите конечную температуру, когда 10,0 граммов алюминия при 130,0 ° C смешиваются с 200,0 граммами воды при 25 ° C. Предположим, что вода не теряется в виде водяного пара.
Решение
Опять же, вы используете q = mcΔT, но предполагаете, что q aluminium = q water и решите для T, которая является конечной температурой. Вам нужно найти значения удельной теплоемкости (c) для алюминия и воды. В этом решении используется 0,901 для алюминия и 4,18 для воды:
- (10) (130 – T) (0.901) = (200.0) ( T – 25) (4.18)
- T = 26,12 ° C
