Zad. 1.
Czy użyłbyś zwykłego termometru do pomiaru temperatury w przestrzeni kosmicznej? Odpowiedź uzasadnij.
Zad. 2.
Blok metalu o masie 1 kg ogrzano do temperatury 400 K i następnie wrzucono do 0,3 kg wody. Temperatura wody wzrosła z 294 K do 300 K. Obliczyć stosunek ciepła właściwego (na kg) wody i metalu zakładając, że nie zależy ono od temperatury. Która z tych substancji lepiej nadaje się do chłodzenia i dlaczego?
Zad. 3.
W cyklu Carnota, o punkcie początkowym 10 atm i 600K, jako substancji roboczej użyto
1 mola jednoatomowego gazu doskonałego. W pierwszym etapie ulega on izotermicznemu rozprężaniu do ciśnienia 1 atm, następnie, w drugim kroku, zachodzi rozprężanie adiabatyczne do temperatury 300K. etap trzeci to izotermiczne sprężanie, czwarty zaś stanowi sprężanie adiabatyczne do stanu początkowego. Wyznacz wartości q, w, ΔU, ΔH, ΔS
i ΔScałkowite dla każdego etapu cyklu oraz dla jego całości. Odpowiedź przedstaw w postaci tabeli.
Witaj :)
zadanie 1.
Zwykły termometr czyli praktycznie termometr cieczowy w przstrzeni kosmicznej staje się bezużyteczny ze względu na stan nieważkości oraz kosmicznie niską temperaturę.
zadanie 2.
dane: m₁=1kg, T₁=400K, m₂=0,3kg, T₂=294K, Tk=300K,
szukane: c₂/c₁
---------------------------
Ciepło Qp pobrane przez wodę do ogrzania się do tk = ciepłu oddanemu Qo przez rozgrzany metal przy oziębieniu się dotk
Qo = Qp
m₁*c₁*[T₁-Tk] = m₂*c₂*[Tk-T₂]
c₂/c₁ = m₁*[T₁-Tk]/[m₂(Tk-T₂)] = 1kg*100K/[0,3kg*6K] = 55⁵/₉ ~ 55,5(5)
Ciepło właściwe wody jest ponad 55,5(5) razy większe i dlatego woda lepiej nadaje się do chłodzenia. Przy przyjęciu tej samej ilości ciepła woda mniej się ogrzeje zachowując tym samym większe możliwości dalszego chłodzenia. Jej atutem jest również stan ciekły. Mowa oczywiście o zakresie temperatur, w którym pozostaje cieczą.
zadanie 3 w załącznikach.
Semper in altum……………………………………………………………pozdrawiam :)
Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.
PS. W razie wątpliwości - pytaj :)