Как найти удельную теплоемкость смеси двух жидкостей

Как найти удельную теплоемкость компонентов смеси ( жидких) может знает кто формулу

Ксения Пыталь



Ученик

(26),
закрыт



3 года назад

٭هSky ا Neт ا

Высший разум

(108399)


7 лет назад

Можно найти теплоемкость смеси, зная удельную теплоемкость компонентов.
Массовая теплоемкость смеси жидкостей рассчитывается по уравнению:
C(смеси) = C₁ χ₁ + C₂ χ₂ + .+Ci χi
Сi – теплоемкость i-го компонента, χi – его массовая доля.
Аддитивность соблюдается, если компоненты между собой не вступают в физико-химическое взаимодействие.

Удельная теплоёмкость смеси определяется как среднее арифметическое взвешенное её компонентов:
c = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3) / (m1 + m2+ m3).

Попробую это вывести из простых рассуждений: будем нагревать эту смесь.

С одной стороны, количество теплоты, подведённое к смеси Q равно произведению массы смеси “m”, удельной темплоёмкости смеси “c” и изменения температуры “Δt”:
Q = c*m*Δt.

С другой стороны, подведённое к смеси Q равно сумме количества теплоты, подведённого к первой жидкости Q1, ко второй жидкости Q2 и к третьей жидкости Q3:
Q = Q1+Q2+Q3.

В свою очередь количество теплоты, подведённое к каждой жидкости:
Q1 = c1*m1*Δt1
Q2 = c2*m2*Δt2
Q3 = c3*m3*Δt3

Тогда
Q = c1*m1*Δt1 + c2*m2*Δt2 + c3*m3*Δt3

Естественно предположить, что жидкости смеси, как и сама смесь, нагреваются на одну и ту же величину, т. е. Δt1 = Δt2 = Δt3 = Δt:
Q = c1*m1*Δt + c2*m2*Δt + c3*m3*Δt = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3)*Δt.
Но мы говорили, что Q = c*m*Δt. Приравняем правые части:
c*m*Δt = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3)*Δt
c*m = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3)
c = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3)/m
Ну а масса смеси, конечно же, равна сумме масс компонентов: m = m1 + m2 + m3. Тогда получим записанную в самом начале формулу:
c = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3) / (m1 + m2 + m3)

Как найти температуру смеси

Практическое значение имеет определение температуры смеси двух жидкостей. В этом случае рассматривается два варианта. Первый – определение температуры смеси однородных жидкостей. Для этого найдите их массы и начальные температуры, а затем рассчитайте температуру смеси. Второй – смесь разных жидкостей. Тогда для определения ее температуры найдите еще и их удельную теплоемкость.

Как найти температуру смеси

Вам понадобится

  • термометр, весы или мерный цилиндр, таблица удельных теплоемкостей веществ.

Инструкция

Температура смеси однородных жидкостейС помощью весов определите массы смешиваемых жидкостей в килограммах. В случае с водой (наиболее распространенном) можно измерить ее объем в литрах при помощи мерного цилиндра. Количество литров численно равно массе воды в килограммах. Измерьте температуру каждой жидкости в градусах Цельсия. Одна из них будет иметь большую температуру, а другая меньшую. Первая будет отдавать тепло, а другая – забирать. По окончании процесса их температуры сравняются.

Найдите произведение массы более теплой жидкости на ее температуру и сложите ее с произведением массы более холодной жидкости на ее температуру. Полученный результат поделите на сумму масс жидкостей (t=(m1•t1+m2•t2)/(m1+m2)). Результатом будет температура смеси однородных жидкостей. При практическом смешивании нужно максимально нейтрализовать влияние внешних факторов, поэтому смешивание лучше производить в калориметре.

Температура смеси различных жидкостейПеред смешиванием обязательно убедитесь, что оно возможно практически. Например, смешать воду и масло не удастся – масло окажется на поверхности воды. Найдите массы и начальные температуры жидкостей по методике, описанной в предыдущем пункте. В таблице удельных теплоемкостей найдите эти величины для жидкостей, которые смешиваете.

Далее этого произведите следующую последовательность математических действий:- найдите произведение удельной теплоемкости жидкости с большей начальной температурой на ее массу и температуру;
– найдите произведение удельной теплоемкости с меньшей начальной температурой на ее массу и температуру;
– найдите сумму чисел, полученных в пунктах 1 и 2;
– найдите произведение удельной теплоемкости жидкости с большей начальной температурой на значение этой температуры;
– найдите произведение удельной теплоемкости жидкости с меньшей начальной температурой на значение этой температуры;
– найдите сумму чисел, полученных в пунктах 4 и 5;
– поделите число, получившееся в пункте 3 на число, получившееся в пункте 6. t=(с1•m1•t1+с2•m2•t2)/(с1•m1+с2•m2).

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Удельная теплоёмкость смеси определяется как среднее арифметическое взвешенное её компонентов:

c = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3) / (m1 + m2 + m3).

Попробую это вывести из простых рассуждений: будем нагревать эту смесь.

С одной стороны, количество теплоты, подведённое к смеси Q равно произведению массы смеси “m”, удельной темплоёмкости смеси “c” и изменения температуры “Δt”:

Q = c*m*Δt.

С другой стороны, подведённое к смеси Q равно сумме количества теплоты, подведённого к первой жидкости Q1, ко второй жидкости Q2 и к третьей жидкости Q3:

Q = Q1+Q2+Q3.

В свою очередь количество теплоты, подведённое к каждой жидкости:

Q1 = c1*m1*Δt1

Q2 = c2*m2*Δt2

Q3 = c3*m3*Δt3

Тогда

Q = c1*m1*Δt1 + c2*m2*Δt2 + c3*m3*Δt3

Естественно предположить, что жидкости смеси, как и сама смесь, нагреваются на одну и ту же величину, т. е. Δt1 = Δt2 = Δt3 = Δt:

Q = c1*m1*Δt + c2*m2*Δt + c3*m3*Δt = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3) * Δt.

Но мы говорили, что Q = c*m*Δt. Приравняем правые части:

c*m*Δt = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3) * Δt

c*m = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3)

c = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3) / m

Ну а масса смеси, конечно же, равна сумме масс компонентов: m = m1 + m2 + m3. Тогда получим записанную в самом начале формулу:

c = (c1*m1 + c2*m2 + c3*m3) / (m1 + m2 + m3)


Форум программистов Vingrad

Модераторы: Poseidon

Поиск:

Ответ в темуСоздание новой темы
Создание опроса
> [Физика] Смешали две жидкости 

V

   

Опции темы



















Ответ в темуСоздание новой темы
Создание опроса
Правила форума “Центр помощи”

ВНИМАНИЕ! Прежде чем создавать темы, или писать сообщения в данный раздел, ознакомьтесь, пожалуйста, с Правилами форума и конкретно этого раздела.
Несоблюдение правил может повлечь за собой самые строгие меры от закрытия/удаления темы до бана пользователя!

  • Название темы должно отражать её суть! (Не следует добавлять туда слова “помогите”, “срочно” и т.п.)
  • При создании темы, первым делом в квадратных скобках укажите область, из которой исходит вопрос (язык, дисциплина, диплом). Пример: [C++].
  • В названии темы не нужно указывать происхождение задачи (например “школьная задача”, “задача из учебника” и т.п.), не нужно указывать ее сложность (“простая задача”, “легкий вопрос” и т.п.). Все это можно писать в тексте самой задачи.
  • Если Вы ошиблись при вводе названия темы, отправьте письмо любому из модераторов раздела (через личные сообщения или report).
  • Для подсветки кода пользуйтесь тегами [code][/code] (выделяйте код и нажимаете на кнопку “Код”). Не забывайте выбирать при этом соответствующий язык.
  • Помните: один топик – один вопрос!
  • В данном разделе запрещено поднимать темы, т.е. при отсутствии ответов на Ваш вопрос добавлять новые ответы к теме, тем самым поднимая тему на верх списка.
  • Если вы хотите, чтобы вашу проблему решили при помощи определенного алгоритма, то не забудьте описать его!
  • Если вопрос решён, то воспользуйтесь ссылкой “Пометить как решённый”, которая находится под кнопками создания темы или специальным флажком при ответе.

Более подробно с правилами данного раздела Вы можете ознакомится в этой теме.


Если Вам помогли и атмосфера форума Вам понравилась, то заходите к нам чаще! С уважением, Poseidon, Rodman

 

0 Пользователей читают эту тему (0 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
0 Пользователей:
« Предыдущая тема | Центр помощи | Следующая тема »

Добавить комментарий