11.65. Ciepło właściwe powietrza wynosi c= 1008 J/(kg • K), .1 jego gęste hm p = 1,185 kg/m1. Ile ciepła należy dostarczyć, aby ogrzać powietrze w pokoju <x| temperatury początkowej f, = 15°C do t2 = 25°C? Wymiary pokoju: x= 3,'» m y = 4 m, z = 2,5 m. Jak szybko może ogrzać ten pokój grzejnik o mocy P = 1200 wJ jeśli będzie działał bez przerwy, a cała energia zostanie zużyta na ogr/.mia powietrza?
11.66. Do garnka z wodą o temperaturze ^ = 45°C wpadła aluminiowa ly/l-s
0 masie m = 20 g i temperaturze t, = 18°C. Oblicz temperaturę końcową wody
1 łyżki. Masa wody wynosiła mw = 400 g, ciepło właściwe glinu c = 902,5 J/(kg • K1J a ciepło właściwe wody cw = 4200 J/(kg • K). Zaniedbaj rozpraszanie ciepła.
11.67. Grzałka o mocy P= 1000 W ogrzewa wodę w zbiorniku. Wyłn*B przedstawiony na rysunku 98 pokazuje zależność temperatury tej wody od < /.i m Pierwsza część wykresu dotyczy sytuacji, gdy zbiornik jest zakryty, a druga, gdy zdjęto z niego przykrywę, nie wyłączając grzałki. Oblicz, jaka część dostarczon< ciepła jest oddawana otoczeniu, gdy zbiornik jest odkryty.
Rys. 98
11.68. Gaz podlega dwóm kolejnym przemianom: izotermicznemu rozprę/.C niu, a potem izochorycznemu ogrzewaniu. Narysuj zależność ciśnienia od objęto .- i dla tych przemian. Jaką pracę wykonał ten gaz, jeśli zmiana energii wewnętr/n. | w przemianie izochorycznej wynosiła AD = 104 J, a w obu przemianach dosl.11 czono ciepło Q = 3 • 104 J?
11.69. W wyniku rozprężania izobarycznego gaz zwiększył swą objęli im o AV = 0,2 dm’. Oblicz zmianę energii wewnętrznej gazu jeśli (lśnienie wynosi
I 1.70. fnergla mci hanli /iw • i.ił.i (kinetyczna lun potencjalna) może zamienił im energię wewnętrzny ciała. Zwykle objawia się to zwiększeniem temperatury ' ••kazaniem ciepła otoczeniu. Taki proces, zgodnie z I zasadą termodynamiki, na zapisać następująco:
= AU = Q, Q= mc^t,
le m — masa ciała, cw — ciepło właściwe, At — zmiana temperatury, orzystując te informacje, rozwiąż następujący problem: ilowiana kula leci z prędkością v = 200 m/s i uderza w wał ziemi. O iii lększy się temperatura kuli, jeśli 80% energii kinetycznej w wyniku zderzenia lieni się na energię wewnętrzną? Ciepło właściwe ołowiu cw = 128 )/(kg k)
11.71. Opiłki żelazne o łącznej masie m = 300 g i temperaturze początkowe) t, = 20°C umieszczono w tekturowej rurze zamkniętej z obu końców. Długość nny wynosiła h = 80 cm. Obracając rurę, pown dowano opadanie opiłków wewnątrz nny z wysokości równej jej długości (rys. 09). l'o f B wykonaniu większej liczby obrotów zauważono, że opiłki się rozgrzały. Nastąpiła za miana energii potencjalnej opiłków na enei gię wewnętrzną, przy czym rozpras/anii energii było znikome. Dokładniejsze po miary pozwoliły ustalić zależność między liczbą obrotów rury a temperaturą opiłków Zaproponuj sposób wyznaczenia c lepki Rys. 99 właściwego żelaza na podstawie danyr li
w tabeli.
ba obrotów
peratura opiłków
7 |
14 |
21 |
20,125° C |
20,25° C |
20,375° C |
I 1.72. Kawałek stali, spadając swobodnie z wysokości h = 500 m, ma pi/y lerzchni ziemi prędkość v = 50 m/s. O ile stopni podwyższyła się temperatura ciała w wyniku tarcia powietrza w czasie ruchu, jeśli zmiana jego energii nętrznej była dokładnie równa zmianie energii mechanicznej? Ciepło właśc iwc Ul <:w = 460 )/(kg • K).
11.73. Klotek sunie po powierzchni z prędkością v, = 10 m/s. laka (zęśi ergii kinety< zne| /ostała rozproszona, a ściślej zamieniona na energię wewnęti/ i klocka, powicizi Hol I oloc zenia, jeśli po pewnym czasie w wyniku tarcia jeg< ędknść zmniejszyła się rln - ') m/s?