Pravilo smjese
I. dio
PRIBOR: posuda sa toplom vodom (kuhalo, termosica..), posuda sa hladnom vodom, staklena čaša, menzure, termometar.
A)
Što će se desiti ako ulijete istu količinu tople i hladne vode? Kolika će biti temperatura smjese?
Provjerite svoju ideju tako da ulijete određenu količinu hladne vode kojoj ste izmjerili temperaturu u čašu, a zatim dodajte jednaku količinu tople vode poznate temperature
Objasnite vezu unutarnje energije tijela i temperature?
Što se dešava kada dovodimo u kontakt tijela različite temperature?
Što je toplina?
Ako želimo dva različita tijela npr.voda, bakar zagrijati za isti broj stupnjeva, koliko topline moramo donijeti tijelima i o čemu to ovisi?
Napiši izraz za toplinu koju dovodimo/odvodimo kod zagrijavanja/ hlađenja tijela?
B)
Ako uzmete različite količine hladne i tople vode, kolika će biti temperatura smjese?
Postavite jednakost pravila smjese i provjerite računski i pokusom dobiveni rezultat temperature smjese.
II. dio
PRIBOR: stakleni ili metalni uteg, kalorimetar, termometar, menzura, kuhalo.
U kalorimetar ulijte određenu količinu hladne vode i izmjerite joj temperaturu termometrom
m v= ________________ tv=________________ cv=_________________
U kuhalu zagrijte stakleni ili metalni uteg u vodi koja vrije pri 100 °C.
Uteg prebacite u kalorimetar, zatvorite ga i promatrajte promjenu temperature na termometru.
Očitajte ravnotežnu temperaturu T=____________________
Kolika je početna a kolika konačna temperatura utega?
Koja tvar prima a koja predaje toplinu?
Postavite jednadžbu toplinske ravnoteže i izračunajte specifični toplinski kapacitet utega.
ZADACI:
1. Dva su tijela u toplinskom dodiru. Prvo tijelo ima višu temperaturu od drugoga, ali mu je unutarnja energija manja. Kojem će se tijelu povećati a kojem smanjiti unutarnja energija?
2. Tijelo A, temperature 1000°C, i tijelo B temperature 700 K stavljeni su zajedno u dobro izoliranu posudu. Pritom će se:
a) unutrašnja energija tijela A i B smanjiti
b) unutrašnja energija tijela A smanjiti a unutrašnja energija tijela B povećati
c) unutrašnja energija tijela A povećati a unutrašnja energija tijela B smanjiti
d) unutrašnja energija tijela A i unutrašnja energija tijela B povećati
3. Specifična toplina isparavanja je:
a) toplina potrebna da se dobije 1m3 pare
b) toplina potrebna da se jedinična masa tekućine pretvori u paru jednake temperature
c) toplina potrebna da se tekućina pretvori u paru jednake temperature
d) temperatura ispod koje nema isparavanja
e) toplina koja se isparavanjem prenosi na okolinu
4. Kada idealni plin podvrgnemo adijabatskom procesu:
a) unutrašnja energija plina ostaje konstantna
b) okolina obavlja rad na plinu
c) entropija plina ostaje konstantna
d) temperatura plina se ne mijenja
e) nijedna tvrdnja nije istinita
5. U posudi je 3,5ℓ vode početne temperature 300K. Na koju temperaturu će se voda ohladiti ako je okolini predala toplinu 88kJ? Specifični toplinski kapacitet vode je 4 185J/(kgK).
6. Za koliko će se promijeni unutarnja energija 10 mola jednoatomnog idealnog plina pri njegovom zagrijavanju za ΔT = 100K?
7. Tijelo toplinskog kapaciteta 20J/K ohladi se od +100°C na –20°C. Tijelo pri tom izgubi topline:
a) 0J
b) 800J
c) 2000J
d) 2400J
e) 4800J
8. Da bismo izmjerili temperaturu u nekoj peći stavimo u nju na neko vrijeme željeznu kuglu (cž = 460Jkg–1K–1) mase 700g. Kuglu zatim bacimo u kalorimetar u kojemu je 4,5 litara vode temperature 8,3°C. Kolika je temperatura u peći ako je konačna temperatura u kalorimetru 12,3°C ? Zanemarimo gubitke topline prema okolini. (cv=4190Jkg–1K–1)
9. Kad se komad olova mase 0,2kg ohladi do 25°C, preda okolini toplinu 10,5J. Odredi temperaturu olova prije hlađenja. (cPb=130J/(kg°C)
10. Kolika toplina je potrebna da se u aluminijskom loncu mase 1000g zagrije 10kg kositra od temperature 25°C do točke taljenja kositra, 232°C? (specifični toplinski kapacitet Al i Sn su 900 J/(kg K) odnosno 217 J/(kg K))
11. Jednaka količina topline dovede se tekućini i željeznom predmetu. Mase tekućine i željeza su jednake. Specifični toplotni kapacitet tekućine je 2 325 J/(kgK), a željeza 465 J/(kgK). Ako se temperatura tekućine poveća za 10°C, za koliko će se povećati temperatura željeza?