Termodynamika

W kontrolowanym pokazie woda wrze, jej masa maleje, a temperatura pozostaje prawie stała przy włączonym ogrzewaniu. Dokąd trafia doprowadzana energia?

Dalsze części: b) Jakich dodatkowych pomiarów potrzeba do oszacowania ciepła parowania? c) Dlaczego sam ubytek masy też wymaga kontroli?

Układ o całkowitej pojemności cieplnej 120 J/K otrzymuje 300 J pracy. Przyjmij brak wymiany ciepła z otoczeniem i brak zmian energii ruchu oraz położenia. Oblicz wzrost temperatury. Dane są modelowe.

Dalsze części: b) Jaki przyrost otrzymamy, jeśli 60 J oddano otoczeniu? c) Co stanie się z obliczonym przyrostem, gdy pominiemy część pojemności cieplnej ogrzewanych elementów?

Na osuszonym zimnym kubku powstają krople, a na drugim kubku o temperaturze pokoju nie. Kubki są szczelne. Jakie wyjaśnienie wspierają te obserwacje?

Dalsze części: b) Jaką informację daje osuszenie obu kubków przed próbą? c) Po co zamienić położenia kubków w powtórzeniu?

W przezroczystym naczyniu obserwujemy unoszenie się cieplejszej zabarwionej wody. Czym ten sposób transportu różni się od przewodzenia w nieruchomym metalowym pręcie?

Dalsze części: b) Czy samo rozmywanie barwnika w nieruchomej wodzie dowodzi konwekcji? c) Jak rozróżnić przepływ porcji cieczy od przewodzenia w pręcie?

Dane modelowe: pręt długości 0,50 m ma α=20·10⁻⁶ K⁻¹. Temperatura wzrosła o 20 K, pręt wydłuża się swobodnie. Oblicz ΔL w mm.

Dalsze części: b) Podaj końcową długość w milimetrach. c) Jaki przyrost dałoby ogrzanie o 40 K w tym samym zakresie modelu?

W modelowych obserwacjach mieszanina pozostaje około 0°C, a ilość lodu maleje. Czy brak wzrostu temperatury dowodzi braku dopływu energii?

Dalsze części: b) Czy po stopieniu ostatniego lodu temperatura musi nadal pozostawać stała? c) Dlaczego czasu trwania plateau nie utożsamiamy od razu z energią topnienia?

W bilansie pominięto kubek, który początkowo miał temperaturę zimnej wody i ogrzał się wraz z nią. Czy całe ciepło oddane próbki trafiło do wody?

Dalsze części: b) Czy ten sam kierunek błędu musi wystąpić, jeśli naczynie początkowo jest gorętsze od temperatury końcowej? c) Jaką informację trzeba zapisać przed mieszaniem?

Próbka 0,20 kg stygnie z 45°C do 25°C. Woda 0,10 kg ogrzewa się z 20°C do 25°C. Użyj c_w=4200 J/(kg·K), pomiń naczynie i straty. Oblicz c próbki.

Dalsze części: b) Ile wyniesie c próbki, jeśli naczynie o pojemności 50 J/K także ogrzeje się z 20°C do 25°C? c) Dlaczego próbka powinna trafić do kalorymetru bez dodatkowej gorącej wody?

Dane modelowe: 0,10 kg wody o 40°C i 0,30 kg o 20°C. Ta sama substancja, brak strat i pomijalna pojemność kubka. Oblicz temperaturę końcową.

Dalsze części: b) Oblicz energię oddaną przez cieplejszą wodę przy c=4200 J/(kg·K). c) Jaki wynik dałyby równe masy obu porcji?

Próbkę 0,20 kg ogrzewano przez 100 s mocą elektryczną 12 W. Temperatura wzrosła o 10 K. Uczeń zakłada brak strat i pomijalną pojemność cieplną grzałki. Oblicz oszacowane c. Jakie będzie obciążenie wyniku, jeśli część energii uciekła do otoczenia?