Zestaw zadań do zajęć wyrównawczych z fizyki dla IFT
8b. Fizyka molekularna i termodynamika.
1. Rozwiąż zadania
1.1 Obliczyć temperaturę końcową mieszaniny trzech cieczy o masach m1 = 10g (c1 = 4000J/kg·K), m2 = 20g (c2 = 1500J/kg·K) oraz m3 = 30g (c3 = 500J/kg·K) i temperaturach początkowych odpowiednio t1 = 10oC, t2 = 20oC, t3 = 30oC.
1.2 Do kalorymetru o masie m1 = 400g (c1 = 400J/kg· K) i temperaturze t1 = 50oC wlano wodę o masie m2 = 100g (c2 = 4200J/kg·K) i temperaturze t2 = 10oC. Po czasie τ = 10 min kalorymetr osiągnął minimalną temperaturę tk = 20oC. Obliczyć średnią szybkość strat ciepła spowodowaną niedoskonałą izolacją cieplną kalorymetru.
1.3 Do pewnej ilości gliceryny o temperaturze t1 = 20oC wsypano śrutu z ołowiu o temperaturze
t2 = 200oC. Uzyskano tk = 21oC. Ile razy więcej śrutu z ołowiu należałoby wsypać do gliceryny, by jej temperatura wzrosła o ∆t = 10oC?
1.4 Grzałka elektryczna o oporze R w określonym czasie doprowadza pewną masę wody od 0oC do wrzenia. Jaki opór należy dołączyć do grzałki, by w tym samym czasie doprowadzała tę samą masę lodu od temperatury 0oC do wrzenia? Dane są ciepło właściwe wody cw oraz ciepło topnienia lodu ql. 1.5 Z równi o długości podstawy s zsunął się klocek miedziany. Obliczyć przyrost temperatury klocka,
zakładając, że tylko połowa wydzielonego ciepła (η = 0.5) została zużyta na jego ogrzanie.
Współczynnik tarcia wynosi f a ciepło właściwe miedzi c.
1.6 Do długiej pionowej rury o przekroju S zawierającej glicerynę wsypano śrut o masie m. Śrut opadł ruchem jednostajnym. Oblicz zmianę temperatury w środkowej części rury. Ciepło właściwe gliceryny wynosi c, a jej gęstość ρ. Przyjąć, że śrut ma znikomą pojemność cieplną.
