Page 216 - physics5

200 บทที่ 16 | ความร้อนและแก๊ส ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 16 | ความร้อนและแก๊ส 201

-3
m = 0.4 × 10 kg
ดังนั้น m = 0.4 g

ตอบ การผสมนี้ทำาให้น้ำากลายเป็นไอน้ำา 0.4 กรัม
ี
ิ
34. ก้อนอะลูมิเนียมมวล 200 กรัม อุณหภูม 300 องศาเซลเซียส อย่ในภาชนะท่เป็นฉนวนความร้อน
ู
ั
้
ื
เม่อเทนาแข็งมวล 70 กรัม อุณหภูม 0 องศาเซลเซียส ลงในภาชนะ จากน้นปิดภาชนะด้วยฝาฉนวน
ำ
ิ
อุณหภูมิสุดท้ายภายในภาชนะเป็นเท่าใด
วิธีทำา ในภาชนะฉนวนความร้อน (ไม่รับหรือให้ความร้อน) มีสารสองอย่างคือ อะลูมิเนียมที่มี
อุณหภูมิสูงและน้ำาแข็งที่มีอุณหภูมิต่ำา จึงมีการถ่ายโอนความร้อนจากอะลูมิเนียมไปยัง
ั
นาแข็ง จนสารท้งสองมีอุณหภูมิสุดท้ายเท่ากัน ดังน้นอะลูมิเนียมสูญเสียความร้อน
ั
้
ำ
น้ำาแข็งได้รับความร้อนและมีการเปลี่ยนสถานะ ซึ่งเหตุการณ์อาจเกิดได้ 4 กรณี คือ
(1) น้ำาแข็งหลอมเหลวไม่หมด ดังนั้นอุณหภูมิสุดท้าย T = 0 ˚C
้
้
ำ
ำ
ำ
(2) นาแข็งหลอมเหลวหมด แต่อุณหภูมิของอะลูมิเนียมยังสูงกว่า 0 ˚C ทาให้นาม ี
อุณหภูมิสูงขึ้น แต่ไม่เดือด ดังนั้น 0 ˚C < T < 100 ˚C
(3) น้ำาเดือดและมีอุณหภูมิสุดท้าย T = 100 ˚C
(4) น้ำาเดือดและกลายเป็นไอหมด อะลูมิเนียมมีอุณหภูมิสุดท้าย T ≥ 100 ˚C
พิจารณากรณีท (1) อุณหภูมิสุดท้าย T = 0 ˚C
ี่
-2
หาความร้อนที่ทำาให้น้ำาแข็งมวล 70 g หรือ 7 × 10 kg หลอมเหลวหมด
จาก Q = mL
1 f
-2
5
แทนค่า Q = (7 × 10 kg)(3.33 × 10 J/kg)
1
= 23 310 J
หาความร้อนที่ก้อนอะลูมิเนียมมวล 200 g หรือ 0.2 kg ลดอุณหภูมิลงจนเท่ากับ 0 ˚C
จาก Q = mcΔT
2
แทนค่า Q = (0.2 kg)(900 J/kg ˚C)(300 ˚C – 0)
2
= 54 000 J
้
่
้
ำ
ำ
่
่
ื
้
ี
เนองจาก Q > Q แสดงวา ความรอนท่ทาให้นาแข็งหลอมเหลวจนหมดนอยกวา
2 1
ความร้อนท่ทาให้อะลูมิเนียมลดลงจนเป็น 0 ˚C กล่าวคือ ขณะท่นาแข็งหลอมเหลวหมด
้
ำ
ำ
ี
ี
อะลูมิเนียมยังมีอุณหภูมิสูงกว่า 0 ˚C ดังนั้น กรณีที่ (1) ไม่เกิดขึ้น
พิจารณากรณีที่ (3) และ (4) อุณหภูมิสุดท้าย T = 100 ˚C
หาความร้อนที่ทำาให้น้ำาแข็งมวล 7 × 10 kg หลอมเหลวหมด และมีอุณหภูมิ 100 ˚C
-2
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี