Dział 8: Termodynamika

Bilans cieplny i przemiany fazowe

Teoria, przykłady i zadania z rozwiązaniami krok po kroku – fizyka, liceum – rozszerzenie.

Ćwicz ten temat

Trening z podpowiedziami i rozwiązaniami krok po kroku, szybkie strzały i za każdym razem nowe zadania – po założeniu konta. Konto demo jest bezpłatne.

W układzie izolowanym ciepło oddane przez ciała cieplejsze równa się ciepłu pobranemu przez chłodniejsze.

Ogrzewanie

Q = m c ΔT

Przemiany fazowe

Q = m L – topnienie/krzepnięcie (Lt wody 335 kJ/kg), parowanie/skraplanie (Lp ≈ 2,26 MJ/kg); temperatura stała.

Bilans

Σ Qoddane = Σ Qpobrane; sprawdź, czy cały lód się stopi.
Przykład 1
Ile ciepła stopi 0,2 kg lodu w 0 °C?
Pokaż rozwiązanie
0,2 · 335 = 67 kJ.

Uwaga! Zawsze najpierw sprawdź, czy ciepła wystarczy na całą przemianę fazową.

Przykładowe zadania z rozwiązaniami

Zadanie 1
Kawałek (aluminium, c = 900 J/(kg·K)) o masie 0,5 kg i temperaturze 100 °C wrzucono do 2 kg wody o 20 °C. Oblicz temperaturę końcową (do 0,1 °C).
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 24,1

  1. T = (m₁c₁t₁ + m₂c₂t₂) : (m₁c₁ + m₂c₂) ≈ 24,1 °C
Zadanie 2
Kawałek (miedź, c = 380 J/(kg·K)) o masie 0,2 kg i temperaturze 100 °C wrzucono do 1 kg wody o 20 °C. Oblicz temperaturę końcową (do 0,1 °C).
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 21,4

  1. T = (m₁c₁t₁ + m₂c₂t₂) : (m₁c₁ + m₂c₂) ≈ 21,4 °C
Zadanie 3
Podczas topnienia energia wewnętrzna substancji:
  • A. rośnie tylko z temperaturą
  • B. nie zmienia się
  • C. rośnie skokowo, mimo stałej temperatury
  • D. maleje
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: rośnie skokowo, mimo stałej temperatury

  1. rośnie skokowo, mimo stałej temperatury

Chcesz rozwiązywać takie zadania?

Załóż konto i ćwicz z podpowiedziami – każde zadanie sprawdzimy i pokażemy rozwiązanie. Konto demo jest bezpłatne.

Inne tematy w dziale „Termodynamika”