آموزش شیمی با بهترین مدرس خصوصی کنکور و المپیاد تهران
سوال امتحانی شیمی یازدهم مدرسه پسرانه باقرالعلوم (ع) تهران
اگر برای افزایش دمای یک قطعه آهن به میزان ۲۰ درجه سانتیگراد، ۳٫۵۱ کیلوژول گرما لازم باشد، حجم این قطعه آهن برابر چند سانتی متر مکعب است؟ (ظرفیت گرماویژه اهن را برابر J/g.°C 0.45 و چگالی آهن را برابر ۷٫۸ گرم بر سانتی متر مکعب در نظر بگیرید)
پاسخ:
دانش آموزان عزیزم وقتی تغییرات دمایی و گرما را در یک مسئله مشاهده کنید، بدون معطلی به فرمول گرما فکر کنید:
Q = mcΔθ
حالا اگر دقت کنیم گرما و تغییرات دمایی و ظرفیت گرما ویژه را داده، پس به راحتی می توانیم جرم این قطعه آهن را حساب کنیم. اما به یک نکته بسیار مهم توجه کنید!!!
چون ظرفیت گرما ویژه بر حسب ژول بر گرم درجه سانتی گراد هست، پس مقدار گرما که بر حسب کلوژول هست را باید به ژول تبدیل کنیم و بعد در فرمول جاگذاری کنیم.
m = 3510 / (0.45 × ۲۰) = ۳۹۰ g
پس جرم این قطعه آهن برابر با ۳۹۰ گرم می باشد.
حالا با استفاده از فرمول چگالی به راحتی می توانیم حجم این قطعه آهن را حساب کنیم:
ρ = m / V
⇓
V = 390 / 7.8 = 50
پس حجم این قطعه آهن برابر با ۵۰ سانتی متر مکعب می باشد.
تدریس خصوصی و گروهی شیمی دهم و یازدهم و دوازدهم در تهران