1. Z jaką mocą należy pracować, aby paczkę o masie 2 kg podnieść na wysokość 2 m w czasie 2 s.
2. Temperatura 5 kg pewnej substancji po dostarczeniu jej 2500 J ciepła zwiększyła się o 1 stopień Celcjusza. O ile wzroście temperatura 1 kg tej substancji po dostarczenui jej 5000 J ciepła?
3. Ciepło topnienia złota wynosi 65kJ/kg. Ile ciepła potrzeba do stopnienia sztabki złota o masie 20 kg? Sztabka ma temperaturę 1065 stopni Celcjusza, równą temperaturze topnienia złota
4. Ile ciepła odda, skraplając się para wodna o temperaturze 100 stopni Celcjusza i masie 1 kg (ciepło parowania wody wynosi 2260 kJ/kg).
5. Do 0,5 kg wody o temperaturze 10 stopni Celcjusza dolano 1,5 l wody o temperaturze 40 stopni Celcjusza. Oblicz temperaturę końcową wody.
POTRZEBNE NA JUTRO!
Ad. 1
Moc będze w tym wypadku ilorazem pracy przeciwko sile cieżości oraz czasu. Praca z zasady zachowania energii będzie równa przyrostowi energii potencjalnej ciężkości ciała (przy założeniu, że podnosimy spokojnie ruchem jednostajnym, wtedy mozemy zaniedbać przyrost energii kinetycznej).
więc
Stąd:
Ad 3.
skoro sztabka jest już w temperaturze topnienia, szukane ciepło idzie tylko na proces topienia.
Ad 4.
Bardzo podobne zadanie, poradzisz sobie - para jest już w stu stopniach, więc zaraz zacznie się skraplać,, więc odda ciepło równe iloczynowi masy i ciepła parowania.
Ad 5.
Bilans cieplny: ciepło pobiera 0,5 kg wody chłodniejszej, ciepło oddaje 1,5 l wody cieplejszej, a więc:
brakuje tylko masy wody ciepłej, ale ją liczymy ze wzoru na gęstość wody:
a zatem wstawiając wszsytko do bilansu:
można podzielić obustronnie przez ciepło właściwe, wtedy się skróci. dalej wymnażamy nawiasy:
Dalej grupujemy: na lewo przenosimy wszystko co ma temperaturę końcową (szukaną)
Stąd:
Do obliczeń gęstośc wody przyjąć
Pozdrawiam