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

Siltumapmaiņā starp vairākiem ķermeņiem siltuma daudzums, ko vieni ķermeņi atdod, ir vienāds ar siltuma daudzumu, ko citi ķermeņi 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

{}^{o}C

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

{}^{o}C

?

Risinājums

Uzskatāmībai uzdevumā aprakstītos procesus attēlosim grafiski. Ar zilo ir attēloti procesi, kur siltums aizvadīts, ar sarkano — kur pievadīts.

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!