Siltuma bilances vienādojums — teorija. Jaunās tēmas (izstrāde), Tēmas pārbaudei fizika.

Ja siltumapmaiņa notiek starp vairākiem ķermeņiem, tad siltuma daudzums, ko vieni ķermeņi atdod ir vienāds ar siltuma daudzumu, ko citi saņem. Matemātiski šo vienādojumu pieraksta šādi:

Q_{1} + Q_{2} + ....... + Q_{n} = 0

Šo vienādojumu sauc par siltuma bilances vienādojumu.

Lai pareizi uzrakstītu vienādojumu, jāatceras:

1. ja sistēma saņem siltumu (siltums tiek pievadīts), tad Q > 0.

2. ja sistēma atdod siltumu (siltums tiek aizvadīts), tad Q < 0.

Procesa nosaukums	siltums tiek pievadīts Q > 0	siltums tiek aizvadīts Q < 0
sasilšana / atdzišana	$Q = cm (t_{2} - t_{1})$	$Q = cm (t_{2} - t_{1})$ zīme mīnuss rodas automātiski, jo $t_{2}$ < $t_{1}$
kušana / sacietēšana	$Q = λ m$	$Q = - λ m$
vārīšanās / kondensācija	$Q = Lm$	$Q = - Lm$

t_{2}

- beigu temperatūra,

t_{1}

- sākuma temperatūra.

Uzdevums

Trauka atrodas 5 kg ledus, kura temperatūra ir 0

{}^{0}C

. Cik daudz tvaika vārīšanās temperatūrā jāielaiž traukā, lai viss ledus izkustu un ūdens sasiltu līdz 30

{}^{0}C

?

Risinājums

Ir lietderīgi shematiski attēlot procesus. Ar zilo ir attēloti procesi, kur siltums aizvadīts, ar sarkano — kur pievadīts.

18 (1).svg

Uzrakstām siltuma bilances vienādojumu:

\begin{array}{l} λ m_{ledus} + c m_{ledus} (30 - 0) - L m_{tvaika} + c m_{tvaika} (30 - 100) = 0 \\ 3,34 \cdot 10^{5} \cdot 5 + 4200 \cdot 5 \cdot (30 - 0) - 22,6 \cdot 10^{5} \cdot m_{tvaika} + 4200 \cdot m_{tvaika} \cdot (30 - 100) = 0 \\ 1 670 000 + 630 000 - 22,6 \cdot 10^{5} \cdot m_{tvaika} - 294 000 \cdot m_{tvaika} = 0 \\ 2 300 000 - 2 554 000 \cdot m_{tvaika} = 0 \\ m_{tvaika} = 0,9 kg \end{array}

Dažos gadījumos (ja notiek tikai divi procesi) siltuma bilances vienādojumu vienkāršāk pierakstīt formā:

Q_{atd.} = Q_{saņ.}

Tikai jāievēro, ka šajā gadījumā

t_{2}

ir procesa augstākā temperatūra un

t_{1}

- zemākā.

Iepriekšējā teorija

Atgriezties tēmā

Nākamais uzdevums

Nosūtīt atsauksmi

Atradi kļūdu?

Sūti mums ziņu!