Apa yang Berlaku Apabila Ais Ditambah Air Panas dan Bagaimana Perubahan Tenaga?

Kandungan

• Haba Tertentu
• Haba Fusion
• Perubahan Tenaga
• Perubahan Suhu

Apabila anda menambah ais ke air panas, beberapa haba air mencairkan ais. Baki panas memanaskan air ais sejuk tetapi menyejukkan air panas dalam proses. Anda boleh mengira suhu akhir campuran jika anda tahu berapa banyak air panas yang dimulakan, bersama-sama dengan suhu dan berapa banyak ais yang anda tambah. Dua sifat fizikal - haba khusus dan haba gabungan - menentukan dengan tepat bagaimana ais cair dan air sejuk.

Haba Tertentu

Sesuatu haba tertentu bahan mengukur berapa banyak tenaga yang dibutuhkan untuk menaikkan suhunya. Contohnya, apabila anda menambah 1 kalori haba kepada 1 gram air, ia menyejuk oleh 1 darjah Celcius (1.8 darjah Fahrenheit). Sebaliknya adalah benar apabila air menjadi sejuk; satu gram air yang jatuh 1 derajat Celcius kehilangan 1 kalori tenaga haba. Bahan-bahan lain mempunyai pemanis yang berbeza. Contohnya, hanya mengambil 0.03 kalori untuk memanaskan gram plumbum dengan 1 darjah Celsius.

Haba Fusion

Satu bekas air kehilangan 1 kalori untuk setiap darjah Celsius ia menyejuk. Bagaimanapun, apabila ia mencapai sifar darjah Celsius (32 darjah Fahrenheit), keadaan berubah - air berubah menjadi ais. Proses ini melibatkan lebih banyak tenaga haba - 79.7 kalori setiap gram - dan suhu campuran ais air tidak berubah sehingga semuanya membeku pepejal. Apabila bahan melalu fasa ini, tenaga dipanggil haba gabungan. Molekul air kehilangan tenaga tambahan kerana mereka bertumpu padu. Setelah ais dibentuk, ia berubah suhu mengikut habanya sendiri - 0.49 kalori setiap darjah Celcius.

Perubahan Tenaga

Untuk menentukan sama ada perubahan tenaga apabila anda menambah ais ke air panas, anda memerlukan jisim ais dan air serta suhu air. Sebagai contoh, kerana nilai habanya yang tertentu, satu liter air panas pada 75 darjah Celsius (167 darjah Fahrenheit) mempunyai 75,000 kalori tenaga lebih daripada jumlah air yang sama pada 0 darjah Celcius (32 darjah Fahrenheit). Menambah 100 gram ais ke dalam air mengambil 7,970 kalori untuk mencairkannya; tenaga yang ada menjadi 67,030 kalori. Apabila ia menjadi air, 100 gram mengambil 1 kalori satu darjah dari haba yang tinggal di dalam air panas, tetapi habanya tidak "hilang" - ia hanya berpindah ke dalam air sejuk.

Perubahan Suhu

Apabila air panas kehilangan 7,970 kalori untuk mencairkan ais, airnya menyejukkan 75-67 darjah Celcius (153 darjah Fahrenheit). Air panas kehilangan haba, sementara air sejuk dari ais cair memanaskan haba. Dalam contoh ini, hanya 100 gram ais ditambah kepada 1,000 gram air. Oleh itu, air panas akan kehilangan sedikit suhu, sedangkan air sejuk akan menjadi panas dengan jumlah darjah yang lebih tinggi. Membahagikan 67,030 kalori yang tersedia dengan 1,100 gram air memberikan suhu terakhir kira-kira 61 darjah Celcius (142 darjah Fahrenheit). Air panas kehilangan sejumlah 14 darjah Celsius (57 darjah Fahrenheit), dan air sejuk memperoleh 61 darjah Celcius. Perhatikan bahawa keputusannya bergantung kepada berapa banyak ais dan air panas yang anda ada pada permulaannya. Jika anda menambahkan satu tan ais kepada 1,000 gram air, air panas tidak akan mempunyai haba yang mencukupi untuk mencairkan semua ais.