fiz 1 (2)

TermodynamikaZadania z bilansu cieplnego

1.    Woda pobrała ciepło w ilości 21kJ i jej temperatura wzrosła o 10K. Oblicz masę tej wody.

2.    W miedzianym naczyniu o masie 2 kg znajduje się 5 1 wody o temperaturze 20°C.

Jaką ilość ciepła należy dostarczyć do naczynia aby woda osiągnęła temperaturę 100°C.    '• ;•

3.    Duży młot o masie 2 ton spada na sztabkę żelazną o masie 5 kg z szybkością 3 m/s. Jaki będzie przyrost temperatury sztabki jeżeli pobrała ona 60% ciepła wydzielonego podczas uderzenia ?

4.    Do naczynia zawierającego 1 1 wody o temperaturze 90°C dolano 2 1 wody chłodniejszej, wskutek czego temperatura spadła do 60°C. Jaką temperaturę miała chłodniejsza woda. Układ jest izolowany termicznie od otoczenia.

5.    Do naczynia z wodą o temperaturze 20°C wrzucono kawałek żelaza o masie 0,5 kg i temperaturze 300°C. Woda ogrzała się, a żelazo ostudziło do temperatury 80°C. Ile było wody w naczyniu ?

6.    Aluminiowy kalorymetr o masie 0,2 kg zawiera 0,5 1 wody o temperaturze 20°C. Do kalorymetru wrzucono kawałek żelaza o masie 0,5 kg. Temperatura podniosła się do 60°C. Jaka była temperatura początkowa żelaza ? Kalorymetr jest to przyrząd składający się z dwóch aluminiowych naczyń izolowanych od siebie. Naczynie wewnętrzne bierze udział w bilansie cieplnym, zewnętrzne jest odizolowane od niego warstwą powietrza i drewnianą podstawką i samo też stanowi izolacje od otoczenia.

7.    Do naczynia w którym znajduje się 2 1 wody o temperaturze 20°C dolewamy 11 wody o temperaturze 50°C. Oblicz temperaturę końcową. Układ izolowany termicznie.

8.    Paweł szykując sobie kąpiel napełnił 1/3 wanny gorąca wodą o temperaturze 85°C. Wyszedł do telefonu i poprosił Alę żeby dolała tyle zimnej wody o temperaturze 17°C, tak aby kąpiel miała temperaturę 38°C. Chociaż Ala miała termometr i dobre chęci nie mogła spełnić prośby Pawła. Dlaczego?

9.    Oblicz temperaturę końcową mieszaniny trzech cieczy o masach lOg, 20g, 30g i temperaturach początkowych 10°C, 20°C, 30°C, których ciepła właściwe są równe odpowiednio 4000 Jdcg-K, 1500 J/kg-K, 500 J/kg-K.

10.    Do kalorymetru o masie 400g, cieple właściwym 400J/kg-K i temperaturze 50°C wlano wodę o masie lOOg, cieple właściwym 4200J/kg-K i temperaturze 10°C. Po czasie 10 minut kalorymetr osiągnął temperaturę końcową 20°C.Sprawdź, czy wynik ten jest zgodny z zasadą bilansu cieplnego ?

11.    W celu wyznaczenia ciepła właściwego stopu wrzucono 0,5kg tego stopu o temperaturze 90°C do naczynia zawierającego 0,4kg wody o temperaturze 20°C i cieple właściwym 4200J/kg-K. Po wymieszaniu temperatura końcowa była równa 30°C. Oblicz ciepło właściwe stopu jeżeli naczynie miało masę 0,1 kg i ciepło właściwe 4200J/ kg-K.

Ciepła właściwe substancji:
Woda	4200 kg-K
Aluminium	900 ^Jkg-K
Miedź	390 ^Jkg-K
Żelazo	500 ^Jkg-K