Zadanie 1.
Ile energii trzeba dostarczyć 3 kg aluminium aby jego temperatura wzrosła z 17C do 25C ? Ciepło właściwe aluminium 900 J/kg C.
Rozwiązanie:
Należy skorzystać ze wzoru na przyrost energii
Gdzie: E – przyrost energii
Cw – ciepło właściwe substancji m – masa substancji
T – zmiana temperatury dane:
E – szukane
Cw = 900 J/kg C m = 3 kg
T = T2 – T1
t = 25C – 17C = 8C
E = 900 J/kg C 3 kg 8C = 21600 J Odp. Należy dostarczyć 21,6 kJ
Zadanie 2
O ile zmieni się temperatura 2 kg wody jeżeli dostarczymy jej 210 kJ energii ? Ciepło właściwe wody wynosi 4200 J/kg C.
Rozwiązanie:
Przekształcamy wzór na przyrost energii
Dane: E = 210000 J Cw = 4200 J/kg C m = 2 kg
T = szukane
Odp. Temperatura wody zmieni się o 25C.
Zadanie 3
Ciało o masie 2 kg o temperaturze 100oC i cieple właściwym 900 J/kg C wrzucono do wody o masie 3 kg i temperaturze 5oC. Jaka temperatura się ustabilizowała?
Rozwiązanie:
Dane m1 = 3 kg t1 = 5oC
Cw = 4200 J/kg C m2 = 2 kg
t2 = 100 oC
Cs = 900 J/kg C t3 = szukane
E1 = E2
t1 – zmiana temperatury wody
t2 – zmiana temperatury ciała
ze względu, że temperatura wody wzrośnie dlatego
t1 = t3 – t1
ze względu, że temperatura ciała spadnie dlatego
t2 = t2 – t3
Cwm1( t3 – t1) = Csm2( t2 – t3)
Cwm1t3 – Cwm1t1 = Csm2t2 – Csm2t3 Cwm1t3 + Csm2t3 = Csm2t2 + Cwm1t1 t3 (Cwm1 + Csm2) = Csm2t2 + Cwm1t1
Odp. Temperatura stabilizacji wyniesie niecałe 17C.
Zadanie 4
Jakie jest ciepło właściwe ciała o masie 2 kg jeżeli podgrzane do temperatury 500 oC i wrzucone do 5 kg wody o temperaturze 30oC doprowadza ją do stanu wrzenia?
Rozwiązanie:
Dane m1 = 5 kg
t1 = 30oC
Cw = 4200 J/kg C m2 = 2 kg
t2 = 500 oC Cs = szukane t3 = 100 oC
E1 = E2
t1 – zmiana temperatury wody
t2 – zmiana temperatury ciała
ze względu, że temperatura wody wzrośnie dlatego
t1 = t3 – t1
ze względu, że temperatura ciała spadnie dlatego
t2 = t2 – t3
t1 = 100 oC – 30oC = 70 oC
t2 = 500 oC – 100oC = 400 oC
Cwm1t1 = Csm2t2
Odp. Ciepło właściwe substancji wynosi 1837,5 J/kg C.
