400. Ogrzewanie i topnienia ciał - energia

Ile ciepła pobrał lód o masie m, jeżeli zamienił się w wodę o temperaturze t2?

Początkowa temperatura lodu wynosiła t1.

Procesy cieplne - przemiany fazowe

Lód topi się w warunkach normalnych w temperaturze 0 stopni Celsjusza (273,15 Kelwinów).

Aby lód zaczął się topić trzeba go ogrzać do temperatury topnienia.

Obserwacje związane z lodem znajdującym się w różnych napojach wskazują pozornie inną sytuację.

Kostka lodu nie ogrzeje się cała - jest przecież ograniczony przepływ energii do wnętrza kostki.

Lód topi się na powierzchni kostki - tam temperatura jest równa zero stopni.

Po stopieniu zewnętrznej warstwy topią się następne - bo zdążyły pobrać energię i ogrzać się do temperatury topnienia.

W zadaniu zakładamy sytuację idealną - cały lód ogrzał się do temperatury topnienia.

W istocie zmienia się przebieg procesu - rozłożenie w czasie. Nie zmienia się ilość energii potrzebna do zajścia tego procesu.

Zadanie

Ile ciepła pobrał lód o masie m, jeżeli zamienił się w wodę o temperaturze t2?

Początkowa temperatura lodu wynosiła t1.

Ciepło właściwe lodu cw;lodu.

Ciepło właściwe wody cw;wody

Ciepło topnienia lodu ct;lodu

Temperatura topnienia lodu pod ciśnieniem normalnym 00C.

Rozwiązanie

Potrzebne są dane

- ciepło właściwe lodu

- przyrost temperatury lodu

- masa lodu.

Obliczamy energię potrzebną do ogrzania lodu od temperatury początkowej do temperatury topnienia.

(6kB) Energia pobrana przez ogrzewany lód - ciepło pobrane przez lód

Potrzebne są dane

- ciepło topnienia lodu

- masa lodu

Obliczamy energię potrzebną do stopienia lodu znajdującego się w temperaturze topnienia.

(5kB) Energia pobrana przez topniejący lód w temperaturze topnienia

Potrzebne są dane

- ciepło właściwe wody

- przyrost temperatury wody

- masa wody

Obliczamy energię potrzebną do ogrzania wody powstałej ze stopienia lodu.

(6kB) Energia pobrana przez wodę powstała z lodu

Suma tych energii da całkowitą energię przekazaną w cieplnym procesie przekazywania energii w całym procesie – ciepło konieczne do zajścia takiego procesu.

(12kB) Energia całkowita potrzebna do ogrzania i stopienia lodu oraz  do ogrzania powstałej wody

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęĽnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?