FR-02112Materiał Freedu

Zadanie 2 (matura, maj 2009)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaTermodynamika i fizyka cząsteczkowa

Źródło: Matura maj 2009, fizyka, poziom rozszerzony (stara formuła), zad. 2

    Zadanie 2, wspólne informacje. Zadanie 2. Kalorymetr (12 pkt) 1 1 2 2 Kalorymetr to przyrz ą d laboratoryjny do pomiaru ciep ł a wydzielanego lub pobieranego podczas procesów chemicznych i fizycznych. Sk ł ada 3 3 si ę z dwóch odizolowanych od siebie aluminiowych naczy ń w kszta ł cie walca przykrytych pokrywami. 1 – termometr, 2 – mieszad ł o, 3 – pokrywa, 4 – naczynie wewn ę trzne, 4 4 5 5 5 – naczynie zewn ę trzne, 6 – izoluj ą ce podstawki

    Zadanie 2.1

    Zadanie 2.1. Zadanie 2.1 (1 pkt) Wyja ś nij, dlaczego kalorymetr sk ł ada si ę z dwóch naczy ń 6 6 umieszczonych jedno wewn ą trz drugiego. Informacja do zada ń 2.2, 2.3 i 2.4 W do ś wiadczeniu wykorzystano tylko wewn ę trzne naczynie kalorymetru zamkni ę te pokryw ą o i termometr. Do naczynia wlano 0,2 kg wody o temperaturze 50 C i co 10 minut mierzono temperatur ę wody. Wyniki pomiarów temperatury przedstawiono w tabeli. Temperatura o C. otoczenia podczas pomiarów wynosi ł a 20 czas, w minutach 0 10 20 30 40 50 60 o temperatura, w C 50 42 36 32 29 27 25

    Zadanie 2.2

    Zadanie 2.2. Zadanie 2.2 (4 pkt) Narysuj wykres zale ż no ś ci temperatury wody od czasu oraz naszkicuj lini ą przerywan ą przewidywany dalszy przebieg krzywej do ko ń ca drugiej godziny, kiedy temperatura wody praktycznie przesta ł a si ę zmienia ć .

    Zadanie 2.5

    Zadanie 2.5. Zadanie 2.5 (2 pkt) o W kolejnym do ś wiadczeniu, aby utrzyma ć sta łą temperatur ę wody równ ą 90 C, umieszczono w wodzie grza ł k ę , któr ą zasilano napi ę ciem 12 V. Oblicz opór, jaki powinna mie ć grza ł ka, by pracuj ą c ca ł y czas, utrzymywa ł a sta łą temperatur ę wody w naczyniu. Przyjmij, ż e w tych warunkach szybko ść przep ł ywu ciep ł a z naczynia do otoczenia wynosi 80 J/s.

    Zadanie 2.6

    Zadanie 2.6. Zadanie 2.6 (2 pkt) Q Δ T = k ⋅ S ⋅ Szybko ść przep ł ywu ciep ł a przez warstw ę materia ł u wyra ż a si ę wzorem: , t d gdzie: k – wspó ł czynnik przewodnictwa cieplnego materia ł u warstwy, Δ T – ró ż nica temperatur po obu stronach warstwy, S – powierzchnia warstwy, d – grubo ść warstwy. Aluminiowe naczynie kalorymetru ca ł kowicie wype ł nione wod ą i przykryte pokryw ą ma 2 grubo ść 1 mm i ca ł kowit ą powierzchni ę 100 cm . Temperatura wewn ę trznej powierzchni o naczynia wynosi 90 C. W tych warunkach ciep ł o przep ł ywa na zewn ą trz naczynia z szybko ś ci ą 80 J/s. o Oblicz, z dok ł adno ś ci ą do 0,001 C, temperatur ę zewn ę trznej powierzchni naczynia kalorymetru. Przyjmij, ż e warto ść wspó ł czynnika przewodnictwa cieplnego aluminium wynosi 235 W/m·K.

    Wróć do wyników

    Podobne zadania