Zestaw 12_termodynamika_cz 1

1.

Termometr oporowy jest termometrem, w którym cechą termometryczną jest opór

elektryczny. Możemy przyjąć, że temperatury, w K, mierzone takim termometrem są wprost
proporcjonalne do oporu R, w omach. Przekonano się, że pewien termometr oporowy umieszczony
w wodzie o temperaturze punktu potrójnego ma opór R=90,35 Ω. Jaką temperaturę wskazuje ten
termometr w punkcie, w którym jego opór wynosi 96,28 Ω?
2.

W jakiej temperaturze następujące pary skal dają te same wskazania:



Fahrenheita i Celsjusza;



Fahrenheita i Kelvina;



Celsjusza i Kelvina?

3.

Okrągły otwór w płycie aluminiowej o temperaturze 0°C ma średnicę 2,54 cm. Jaka będzie ta

średnica, jeżeli temperatura płyty zostanie podwyższona do 100°C?
4.

Szklana szyba w temperaturze 10°C ma wymiary 20 na 30 cm. O ile wzrośnie jej powierzchnia

przy wzroście temperatury do 40°C?
5.

Wykazać, że jeśli ciśnienie jest stałe, a temperatura cieczy w barometrze zmienia się o ΔT, to

wysokość cieczy h zmienia się o Δh=



hΔT, gdzie



jest współczynnikiem rozszerzalności

objętościowej.
6.

Bryłka miedzi o masie 75 g po wyjęciu z pieca hutniczego zostaje wrzucona do szklanej zlewki

o masie 300 g zawierającej 200 g wody. Temperatura wody wzrasta od 12 do 27°C. Jaka jest
temperatura pieca?
7.

1 g wody o objętości 1 cm

3

zmienia się w procesie wrzenia pod normalnym ciśnieniem

atmosferycznym w 1671 cm

3

pary wodnej. Ciepło parowania wody przy ciśnieniu 1 atm wynosi 539

cal/g. Obliczyć ciepło dostarczone do układu z otoczenia, pracę wykonana przez układ nad
otoczeniem oraz zmianę energii wewnętrznej układu.
8.

Obliczyć ciepło właściwe metalu na podstawie następujący danych:

naczynie wykonane z tego metalu waży 3,6 kg i zawiera ponadto 14 kg wody. Do wody wrzucono
kawałek tego metalu o wadze 1,8 kg i temperaturze początkowej 180°C. Woda i naczynie miały
początkowo temperaturę 16°C, a końcowa temperatura całego układu wynosiła 18°C.
9.

Do szklanki z 200 g wody wrzucono dwie 50-gramowe kostki lodu. Jaka jest temperatura

końcowa napoju, jeśli woda miała początkowo temperaturę 25°C, a lód pochodził prosto z
zamrażarki, w której temperatura wynosiła -15°C? Ciepło właściwe lodu w tym obszarze
temperatur wynosi w przybliżeniu 0,50 cal/g/K, a ciepło topnienia lodu około 80 cal/g.
10. Termometr o masie 0,055 kg i cieple właściwym 0,2 cal/g/K wskazuje temperaturę 15°C.
termometr ten całkowicie zanurzono w 0,3 kg wody, w wyniku czego osiągnął on taką samą
temperaturę końcową jak woda. Jaka była temperatura wody przed zanurzeniem w niej
termometru, jeżeli termometr, który jest dokładnie wyskalowany, wskazuje 44,4°C? Pominąć inne
straty ciepła.