Bilans cieplny

1. Do kalorymetru zawierającego mieszaninę l kg wody i 0.5kg lodu wrzucono kostkę lodu o temperaturze -20°C. Jaka może być największa masa kostki lodu, aby temperatura w kalorymetrze nie uległa zmianie?

3. Do bryły lodu o temperaturze mniejszej niż temperatura topnienia doprowadzone jest równomiernie w czasie ciepło. Lód ogrzał się a następnie stopił. Topnienie trwało 10 razy dłużej niż ogrzewanie lodu. Jaka była temperatura początkowa lodu?

4. Ile śniegu o temperaturze –10°C można stopić za pomocą 1kg pary o temperaturze 110°C.

5.Do wody o masie i temperaturze wrzucamy lód o masie i temperaturze . Wiemy, że ciepło właściwe wody , ciepło właściwe lodu , ciepło topnienia lodu . Wyznaczyć temperaturę końcową t_k uzyskanej wody.

6.Do wody o masie m_w i temperaturze wrzucono lód o masie m_l i temperaturze . Jaką co najmniej wartość musi mieć stosunek , aby lód całkowicie stopniał? Jak zmienia się ten stosunek w zależności od temperatury wody? Ciepło topnienia lodu wynosi , a ciepło właściwe wody .

7.Jaką najmniejszą masę m pary wodnej o temperaturze należy wprowadzić do kalorymetru o masie , zawierającego lodu o temperaturze aby uzyskać w kalorymetrze tylko wodę. Przyjąć ciepło właściwe pary , ciepło właściwe wody , ciepło właściwe lodu , ciepło właściwe kalorymetru , ciepło skraplania pary i ciepło topnienia lodu .

8.Kalorymetr o masie i cieple właściwym zawiera mieszaninę wody i lodu. Ciepło właściwe wody wynosi , ciepło topnienia lodu .

a) Jaką minimalną ilość ciepła trzeba dostarczyć do układu, aby całkowicie roztopić lód?

b) Wyznacz temperaturę układu po dostarczeniu ciepła .

c) Sporządź wykres przedstawiający zależność temperatury układu od dostarczonego ciepła.

9.Aby uzyskać wodę o temperaturze t i masie m mieszamy wodę gorącą o temperaturze t₁ z wodą zimną o temperaturze t₂. Obliczyć masę wody gorącej i masę wody zimnej. Obliczenia wykonać dla , , i .

10.W wodzie o masie i temperaturze skroplono parę wodną o masie i temperaturze . Temperatura końcowa uzyskanej wody wynosi . Oblicz ciepło parowania wody. Ciepło właściwe wody .

11.Do idealnego kalorymetru zawierającego wrzącą wodę - , o masie , wrzucono topniejący lód - , o masie . Obliczyć temperaturę końcową układu. Ciepło właściwe wody , ciepło topnienia lodu .

12.Do pewnej masy wody o temperaturze powyżej wrzucono lód o takiej samej masie i temperaturze . Okazało się, że połowa lodu całkowicie się stopiła. Ile wynosiła początkowa temperatura wody? Ciepło topnienia lodu wynosi , a ciepło właściwe wody .

13.Do kalorymetru mosiężnego o masie , zawierającego wody, wrzucono lodu o temperaturze . Temperatura końcowa mieszaniny wynosiła . Oblicz pierwotną temperaturę wody w kalorymetrze. Ciepło właściwe mosiądzu , ciepło właściwe wody , ciepło właściwe lodu , ciepło topnienia lodu .

14.Kalorymetr o masie i cieple właściwym zawiera wody w temperaturze . Ciepło właściwe wody wynosi a ciepło parowania .

a) Jaką minimalną ilość ciepła trzeba dostarczyć do układu, aby wodę podgrzać do temperatury wrzenia a następnie całkowicie odparować?

b) Sporządź wykres przedstawiający zależność temperatury układu od dostarczonego ciepła.