Karışım sıcaklığı hesaplama

Karışım sıcaklığı hesaplama aracı, iki miktarın (farklı maddeler olsa bile) ortak son sıcaklığını Richmann karışım kuralıyla bulur. Örnek: 80 °C’de 2 kg su ile 20 °C’de 3 kg su karıştırılınca 44 °C elde edilir.

Örnek: Ne öğrenmek istiyorsunuz: Karışımın son sıcaklığı · 1. cismin kütlesi 2 kg · 1. cismin sıcaklığı 80 °C · 1. cismin maddesi: Su (c = 4,182) · 2. cismin kütlesi 3 kg · 2. cismin sıcaklığı 20 °C · 2. cismin maddesi: Su (c = 4,182) → Sonuç: Karışım sıcaklığı: 44 °C. Kaynak: Wikipedia – Richmann's law. Güncelleme: .

kg
°C
c = özgül ısı, kJ/(kg·K) cinsinden; yaklaşık 20 °C için tipik değerler.
kg
°C
AraçlarımGirdileriniz yalnızca bu tarayıcıda saklanır.

Sonuç

Sonuç
Karışım sıcaklığı: 44 °C
Isı sığası ve sıcaklık değişimi
CisimIsı sığası m·cSıcaklık önce → sonra
1 · Su8,364 kJ/K80 → 44 °C (−36 K)
2 · Su12,546 kJ/K20 → 44 °C (+24 K)
Aktarılan ısı301,1 kJ0,08364 kWh
Çözüm adımları
  • Isı sığaları: 1. cisim: 2 kg · 4,182 kJ/(kg·K) = 8,364 kJ/K; 2. cisim: 3 kg · 4,182 kJ/(kg·K) = 12,546 kJ/K.
  • Richmann kuralı: Tk = (k₁·T₁ + k₂·T₂) / (k₁ + k₂) = (8,364·80 + 12,546·20) / (8,364 + 12,546) = 44 °C.
  • Daha sıcak olan 1. cisim, 2. cisme 301,1 kJ ısı verir.
Hesap, çevreye ısı kaybı olmadığını ve hal değişimi (erime, kaynama) yaşanmadığını varsayar. Isı sığaları yaklaşık 20 °C için tipik değerlerdir.

Nasıl hesaplanır?

Sıcaklıkları farklı iki cisim karıştırıldığında sıcaklıklar eşitlenir: sıcak olan, soğuk olanın aldığı kadar ısı verir. Buradan, ortak son sıcaklığı veren Richmann karışım kuralı çıkar.

Formül

Her cismin ısı sığası k = m·c’dir, yani kütle çarpı özgül ısı. Karışım sıcaklığı T = (k₁·T₁ + k₂·T₂) / (k₁ + k₂) olup ağırlıklı ortalamadır. Aynı maddede c sadeleşir: 80 °C’de 2 kg su ile 20 °C’de 3 kg su (2·80 + 3·20) / 5 = 44 °C verir. Farklı maddeler farklı ağırlık taşır: c = 4,182 kJ/(kg·K) olan su, bakırdan (0,382) çok daha fazla ısı depolar; bu yüzden sıcak bir metal parçası düştüğü suyu pek ısıtmaz. Aktarılan ısı Q = k·ΔT’dir.

Banyo suyu karıştırma

İkinci modda toplam miktarı ve istenen sıcaklığı verirsiniz. 60 °C’lik sıcak ve 15 °C’lik soğuk sudan 38 °C’de 150 l için 150·(38 − 15) / (60 − 15) ≈ 76,7 l sıcak ve 73,3 l soğuk su gerekir.

Sıkça sorulan sorular

Karışım sıcaklığı nasıl hesaplanır?

T = (m₁·c₁·T₁ + m₂·c₂·T₂) / (m₁·c₁ + m₂·c₂) formülüyle. Aynı maddenin iki miktarında bu, sıcaklıkların kütleye göre ağırlıklı ortalamasıdır.

Özgül ısı nedir?

Bir kilogram maddeyi bir kelvin ısıtmak için gereken ısıdır. Su için 4,182 kJ/(kg·K), demir için yaklaşık 0,45’tir.

Banyo için ne kadar sıcak su gerekir?

Sıcak su miktarı, toplam miktar çarpı (istenen − soğuk) bölü (sıcak − soğuk) kadardır. Geri kalanı soğuk suyla tamamlarsınız.

Kaynaklar ve yasal dayanak

Güncelleme: · Editoryal ilkeler

Benzer araçlar