Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 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 c_w;lodu.

Ciepło właściwe wody c_w;wody

Ciepło topnienia lodu c_t;lodu

Temperatura topnienia lodu pod ciśnieniem normalnym 0⁰C.

Rozwiązanie

Potrzebne są dane

• - ciepło właściwe lodu
  
• - przyrost temperatury lodu
  
• - masa lodu.
  

Potrzebne są dane

• - ciepło topnienia lodu
  
• - masa lodu
  

Potrzebne są dane

• - ciepło właściwe wody
  
• - przyrost temperatury wody
  
• - masa wody
  

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




400.7-2009.03.31