O sticlă de 500 mL de apă la temperatura camerei și o sticlă de 2 L de apă la aceeași temperatură au fost plasate într-un frigider. După 30 de minute, sticla de 500 mL de apă se răcise la temperatura frigiderului. O oră mai târziu, 2 litri de apă s-au răcit la aceeași temperatură. Când a fost întrebat ce probă de apă a pierdut cea mai mare căldură, studentul A a răspuns că ambele sticle au pierdut aceeași cantitate de căldură, deoarece au început la aceeași temperatură și au terminat la aceeași temperatură. Studentul B a crezut că sticla de apă de 2 litri a pierdut mai multă căldură deoarece era mai multă apă. Un al treilea student a crezut că sticla de 500 mL de apă a pierdut mai multă căldură, deoarece s-a răcit mai repede. Un al patrulea student a crezut că nu este posibil să spunem pentru că nu cunoaștem temperatura inițială și temperatura finală a apei. Indicați care dintre aceste răspunsuri este corect și descrieți eroarea în fiecare dintre celelalte răspunsuri.

Elevul A este incorect, deoarece masa de apă din ambele recipiente nu este aceeași.

Studentul C este incorect deoarece sticla s-a răcit mai repede din cauza unei mase mai mici de apă.

Studentul D este incorect, deoarece nu contează care este schimbarea de temperatură, atâta timp cât este aceeași pentru ambele sticle.

Studentul B este corect: dacă schimbarea de temperatură este aceeași, cea cu mai multă masă (sticla de 2L) a avut mai multe pierderi de căldură. Am putea dovedi acest lucru folosind \ (q = c × m × ΔT = c × m × (T_ \ ce - T_ \ ce) \) din secțiunea 8.1.

Câți mililitri de apă la 23 ° C cu o densitate de 1,00 g/mL trebuie amestecați cu 180 mL (aproximativ 6 oz) de cafea la 95 ° C, astfel încât combinația rezultată să aibă o temperatură de 60 ° C? Să presupunem că cafeaua și apa au aceeași densitate și aceeași căldură specifică (4.184 J/g ° C).

Faceți clic aici pentru a vedea un videoclip al soluției

* Numărul secțiunii s-a schimbat după realizarea acestui videoclip *

Cât de mult se va reduce temperatura unei cești (180 g) de cafea la 95 ° C atunci când o cafea de 45 g (căldură specifică 0,24 J/g ° C) la 25 ° C este plasată în cafea și cele două sunt permise sa atingi aceeasi temperatura? Să presupunem că cafeaua are aceeași densitate și căldură specifică ca și apa.

Temperatura cafelei va scădea la 1 grad.

O lingură de aluminiu de 45 g (căldură specifică 0,88 J/g ° C) la 24 ° C este plasată în 180 mL (180 g) de cafea la 85 ° C și temperatura celor două devine egală.

  1. Care este temperatura finală când cei doi devin egali? Să presupunem că cafeaua are aceeași căldură specifică ca și apa.
  2. Prima dată când un student a rezolvat această problemă, a primit un răspuns de 88 ° C. Explicați de ce este în mod clar un răspuns incorect.
Răspundeți la a

Această temperatură este mai mare decât temperatura de pornire a cafelei, ceea ce este imposibil.

Faceți clic aici pentru a vedea un videoclip al soluției

* Numărul secțiunii s-a schimbat după realizarea acestui videoclip *

Temperatura apei de răcire pe măsură ce părăsește motorul fierbinte al unui automobil este de 240 ° F. După ce trece prin radiator are o temperatură de 175 ° F. Calculați cantitatea de căldură transferată de la motor în împrejurimi de un galon de apă cu o căldură specifică de 4.184 J/g ° C.

\ (5,7 \ ori 10 ^ 2 \; kJ \)

Când se adaugă 50,0 g NaCl (aq) 0,200 M la 24,1 ° C la 100,0 g AgNO3 (aq) 0,100 M la 24,1 ° C într-un calorimetru, temperatura crește la 25,2 ° C pe măsură ce se formează AgCl (s). Presupunând căldura specifică a soluției și produselor este de 4,20 J/g ° C, calculați cantitatea aproximativă de căldură în jouli produși.

Faceți clic aici pentru a vedea un videoclip al soluției

Adăugarea a 3,15 g Ba (OH) 2 • 8H2O la o soluție de 1,52 g NH4SCN în 100 g apă într-un calorimetru a determinat scăderea temperaturii cu 3,1 ° C. Presupunând căldura specifică a soluției și a produselor este de 4,20 J/g ° C, calculați cantitatea aproximativă de căldură absorbită de reacție, care poate fi reprezentată prin următoarea ecuație:

\ [Ba (OH) _2 \ cdot 8H_2O_ + 2NH_4SCN_ \ rightarrow Ba (SCN) _ + 2NH_ + 10H_2O_ \]

Când 1,0 g de fructoză, C6H12O6 (s), un zahăr care se găsește în mod obișnuit în fructe, este ars în oxigen într-un calorimetru bombă, temperatura calorimetrului crește cu 1,58 ° C. Dacă capacitatea de căldură a calorimetrului și conținutul său este de 9,90 kJ/° C, ce este q pentru această ardere?

Faceți clic aici pentru a vedea un videoclip al soluției

O metodă de generare a energiei electrice este prin arderea cărbunelui pentru a încălzi apa, care produce abur care acționează un generator electric. Pentru a determina viteza cu care cărbunele trebuie alimentat în arzător în acest tip de instalație, căldura de ardere pe tonă de cărbune trebuie determinată folosind un calorimetru bombă. Când 1,00 g de cărbune sunt arși într-un calorimetru bombă, temperatura crește cu 1,48 ° C. Dacă capacitatea de căldură a calorimetrului este de 21,6 kJ/° C, determinați căldura produsă prin arderea unei tone de cărbune (2000 de lire sterline). Amintiți-vă 1 lire = 2,2 kg.

O linguriță de zaharoză glucidică (zahăr obișnuit) conține 16 calorii (16 kcal). Care este masa unei lingurițe de zaharoză dacă numărul mediu de calorii pentru carbohidrați este de 4,1 Calorii/g?

Faceți clic aici pentru a vedea un videoclip al soluției

* Această problemă a fost renumerotată după realizarea videoclipului *

Care este masa maximă de carbohidrați într-o porție de sodiu de 6 oz care conține mai puțin de 1 calorie pe cutie dacă numărul mediu de calorii pentru carbohidrați este de 4,1 calorii/g?

O halbă de înghețată premium poate conține 1100 de calorii. Ce masă de grăsime, în grame și kilograme, trebuie produsă în organism pentru a stoca 1,1 × 10 3 calorii în plus dacă numărul mediu de calorii pentru grăsime este de 9,1 calorii/g? Amintiți-vă 1 lire = 2,2 kg.

Faceți clic aici pentru a vedea un videoclip al soluției

O porție de cereale pentru micul dejun conține 3 g de proteine, 18 g de carbohidrați și 6 g de grăsimi. Care este conținutul caloric al unei porții din această cereală dacă numărul mediu de calorii pentru grăsimi este de 9,1 calorii/g, pentru carbohidrați este de 4,1 calorii/g, iar pentru proteine ​​este de 4,1 calorii/g?

1,4 × 10 2 Calorii

Colaboratori

Paul Flowers (Universitatea din Carolina de Nord - Pembroke), Klaus Theopold (Universitatea din Delaware) și Richard Langley (Universitatea de stat Stephen F. Austin) cu autori care contribuie. Conținutul manualului produs de OpenStax College este licențiat sub o licență Creative Commons Attribution License 4.0. Descărcați gratuit la http://cnx.org/contents/85abf193-2bd. [email protected]).

  • Adelaide Clark, Institutul de Tehnologie din Oregon

    • probleme