Przemiany fazowe - topnienie ciał.

Narysować wykres zależności temperatury ciała stałego ogrzewanego od pewnej temperatury do całkowitego stopienia.

Termodynamika

Najprostsze procesy termodynamiczne polegają na wzroście temperatury ciała podczas ogrzewania - cieplnego przepływu energii.

Przykład zadania

Cieplny przepływ energii - zadanie

Pojęcia wykorzystywane w zadaniu.

Procesy cieplne.

Przekaz energii na sposób ciepła.

Cieplny przepływ energii.

Temperatura

Ciepło właściwe.

Temperatura topnienia.

Ciepło topnienia.

Ciepło otrzymane przez ciało.

Dżul.

Wat.

Kelwin.

Stopień Celsjusza.

Przyrost temperatury.

Zadanie

Narysować wykres zależności temperatury ciała stałego ogrzewanego od pewnej temperatury do całkowitego stopienia.

Rozwiązanie

Ciało stałe - krystaliczne ma jednoznacznie określoną temperaturę topnienia - stałą pod stałym ciśnieniem zewnętrznym.

1.

Ciało ma temperaturę początkową t1 mniejszą od temperatury topnienia.

(27kB) termodynamika - przemiany fazowe

2.

Do pełnego stopienia ciała potrzebna jest energia - suma energii potrzebnej do ogrzania ciała do temperatury topnienia i energii

potrzebnej do stopienia ciała znajdującej się w temperaturze topnienia.

termodynamika - przemiany fazowe

3.

Ciepło potrzebne (energia potrzebna) do ogrzania ciała do temperatury wyższej niż temperatura początkowa ale nie wyższej niż

temperatura topnienia.

termodynamika - przemiany fazowe

4.

Energia (ciepło potrzebne) potrzebna do stopienia ciała znajdującego się w temperaturze topnienia.

termodynamika - przemiany fazowe

5.

Wykres zmiany temperatury ciała jako zależność od dostarczonej energii (ciepła).

termodynamika - przemiany fazowe

6.

Energia potrzebna do ogrzania ciała o stałej masie o pewien przyrost temperatury.

Potrzebna jest nam znajomość ciepła właściwego ciała.

termodynamika - przemiany fazowe

7.

Przyrost temperatury to różnica temperatury końcowej i temperatury początkowej.

termodynamika - przemiany fazowe

8.

Temperatura ciała ogrzewanego (do temperatury topnienia) w funkcji dostarczonej energii.

termodynamika - przemiany fazowe

9.

Inne zagadnienie - energię dostarczamy ze stałą mocą.

termodynamika - przemiany fazowe

10.

Przyrost temperatury jest teraz funkcją czasu, jeśli temperatura zmienia się (ciało nie topi się jeszcze).

termodynamika - przemiany fazowe

11.

Temperatura ciała w funkcji czasu (nadal ciało nie topi się).

termodynamika - przemiany fazowe

12.

Wykres zależności temperatury w funkcji czasu.

Od chwili uzyskania przez ciało temperatury topnienia - temperatura jest stała do chwili pełnego stopienia się ciała.

termodynamika - przemiany fazowe

13.

Czas potrzebny do ogrzania ciała do temperatury topnienia.

termodynamika - przemiany fazowe

14.

Czas potrzebny do uzyskania przez ciało temperatury topnienia w zależności od mocy dostarczanej i temperatur początkowej i temperatury topnienia.

termodynamika - przemiany fazowe

Równanie stanu gazu doskonałego - równanie Clapeyrona

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 grzęźnie 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?