Ch19Word - Chapter 19 CHAPTER 19 Heat and the First Law of...

Info iconThis preview shows pages 1–3. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
Chapter  19 CHAPTER 19 – Heat and the First Law of Thermodynamics 1. The required  heat flow is ? Q  =  mc  ? T  = (30.0 kg)(4186 J/kg     C°)(95°C – 15°C) =        1.0 × 10 7  J . 2. We find the temperature  from ? Q  =  mc  ? T ; 7700 J = (3.0 kg)(4186 J/kg     C°)( T  – 10.0°C), which gives  T  =        10.6°C . 3. The heat flow generated  must equal the kinetic energy loss: ? Q  = – ( ! mv f 2  –  ! mv i 2 ) =  ! m ( v i 2  –  v f 2 ! (3.0 × 10 –3  kg)[(400 m/s) 2  – (200 m/s) 2 ] =        1.8 × 10 2  J . 4. We convert the units: ? Q  =  mc  ? T ; 1 Btu = (1 lb)(1.00 kcal/kg     C°)(1 F°)(0.454 kg/lb)(5 C°/9  F°) = 0.252 kcal; 1 Btu = (0.252 kcal)(4186 J/kcal) = 1055 J. 5. We find the mass per hour  from ? Q / t  = ( m / t ) c  ? T ; 7200 kcal/h  = ( m / t )(1.00 kcal/kg     C°)(50°C – 15°C), which gives  m / t  =        2.1 × 10 2  kg/h . 6. We find the time from ? Q  =  mc  ? T ; (350 W) t  = (250 mL)(1.00 g/mL)(10 –3  kg/g)(4186 J/kg     C°)(60°C – 20°C), which gives  t  =        120 s . 7. ? Q  =  ! mv 2  =  ! (1000 kg)[(95 km/h)/(3.6 ks/h)] 2 (1 kcal/4186 J) =        83 kcal . 8. We find the specific heat from ? Q  =  mc  ? T ; 135 × 10 3  J = (5.1 kg) c  (30°C – 20°C), which gives  c  =        2.6 × 10 3  J/kg     . 9. ? Q  =  mc  ? T  = (16 L)(1.00 kg/L)(4186 J/kg     C°)(90°C – 20°C) =        4.7 × 10 6  J . 10. We find the temperature  from heat lost = heat gained; m water c water  ? T water  =  m glass c glass  ? T glass ; (135 mL)(1.00 g/mL)(10 –3     C°)( T  – 39.2°C) =  (0.035 kg)(840 J/kg     C°)(39.2°C – 21.6°C),  which gives  T  =        40.1°C . 11. If all the kinetic energy in the hammer  blows is absorbed  by the nail, we have K  = 10( ! mv 2 ) =  mc  ? T ; 10[ ! (1.20 kg)(6.5 m/s) 2 ] = (0.014 kg)(450 J/kg     C°) ? T , which gives ? T  =        40 C° . 12. We find the temperature  from m Cu c Cu  ? T Cu  = ( m Al c Al  +  m water c water ) ? T Al   ; (0.245 kg)(390 J/kg     C°)(300°C –  T ) =  [(0.150 kg)(900 J/kg     C°) + (0.820 kg)(4186 J/kg     C°)]( T  – 12.0°C), which gives  T  =        19.5°C . Page 1
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
Chapter  19 13. We find the temperature  from heat lost = heat gained; m shoe c shoe  ? T shoe  = ( m pot c pot  +  m water c water ) ? T pot   ; (0.40 kg)(450 J/kg     C°)( T  – 25°C) =  [(0.30 kg)(450 J/kg     C°) + (1.35 L)(1.00 kg/L)(4186 J/kg     C°)](25°C – 20°C),  which gives  T  =        186°C . 14. We find the specific heat from m x c x  ? T x  = ( m Al c Al  +  m water c water  +  m glass c glass ) ? T water   ; (0.215 kg) c x  (330°C – 35.0°C) =  [(0.100 kg)(900 J/kg     C°) + (0.150 kg)(4186 J/kg     C°) + (0.017 kg)(840 J/kg     C°)](35.0°C – 12.5°C),  c x  =        260 J/kg      .
Background image of page 2
Image of page 3
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Page1 / 20

Ch19Word - Chapter 19 CHAPTER 19 Heat and the First Law of...

This preview shows document pages 1 - 3. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online