Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RDBrZpe9EaFyj1

Ćwiczenie 1

Które stwierdzenia są poprawne:

Woda płynąca z kranu jest w stanie równowagi pod warunkiem, że nie zmienia się jej temperatura.
Mieszanina lodu i wody o temperaturze topnienia pozostająca od godziny w układzie izolowanym jest w stanie równowagi dynamicznej.
Warunkiem równowagi termodynamicznej jest równość temperatur i ciśnień wewnątrz układu.

Rf3s2OGw5oAMY1

Ćwiczenie 2

Uzupełnij zdanie:

Układy izolowane ({trzeba doprowadzić} / {#dążą samoistnie}) do stanu równowagi termodynamicznej.

R10J2v9P3X23U1

Ćwiczenie 3

Uzupełnij zdanie:

Jeśli w układzie znajduje się mieszanina wody i lodu to układ ({nigdy nie jest w stanie równowagi} / {zawsze jest w stanie równowagi} / {#może być w stanie równowagi dynamicznej}).

Ćwiczenie 4

Do puszki nalano farby i puszkę zamknięto. Temperatura farby jest taka sama jak temperatura otoczenia. Czy natychmiast po zamknięciu puszki układ jest w stanie równowagi termodynamicznej? Jaki stan równowagi ustali się w puszce?

Ćwiczenie 5

W gorący dzień, gdy temperatura powietrza wynosiła $30 ° C$ , napełniono basen wodą o temperaturze $18 ° C$ . Uzasadnij, że woda w basenie nie jest w stanie równowagi termodynamicznej. Jakie procesy przebiegają w układzie?

Ćwiczenie 6

Wodę zagotowano w zamkniętym czajniku elektrycznym. Czy układ jest w stanie równowagi? Jaki warunek musi być spełniony, aby układ osiągnął stan równowagi termodynamicznej?

Rj0pDwKC9pJrg3

Zdjęcie poglądowe przedstawia czajnik z parującą wodą. — Źródło: dostępny w internecie: https://pixabay.com/photos/kettle-copper-steam-boiling-boil-653673/ [dostęp 17.03.2022 r.].

Ćwiczenie 7

Przeanalizuj procesy doprowadzające do stanu równowagi termodynamicznej, jeśli do termosu zawierającego śnieg o temperaturze $-3 ° C$ wrzucimy monetę rozgrzaną do temperatury $120 ° C$ . Masa śniegu jest taka, że nie cały śnieg ulegnie stopieniu.

Moneta będzie przekazywać do śniegu ciepło i temperatura śniegu będzie rosnąć do chwili, gdy śnieg osiągnie temperaturę topnienia $0 ° C$ .

Ciepło płynie od monety do śniegu. Skutkiem tego temperatura śniegu zwiększa się, a temperatura monety zmniejsza się.
W momencie, gdy temperatura śniegu osiągnie temperaturę topnienia $0 ° C$ , rozpoczyna się proces topnienia śniegu. Temperatura w tym procesie jest stała, całe ciepło pobrane przez śnieg zużywane jest na zmianę stanu skupienia. Przybywa wody, a ubywa śniegu. Nadal temperatura monety zmniejsza się.
Masa wody i śniegu w termosie przestanie się zmieniać, gdy temperatura monety zmniejszy się do $0 ° C$ . Ustanie przepływ ciepła, bo nie będzie różnicy temperatur. Jest to stan równowagi dynamicznej: tyle samo śniegu topnieje, ile się wody krzepnie.

Ćwiczenie 8

Przeanalizuj procesy doprowadzające do stanu równowagi termodynamicznej, jeśli do termosu zawierającego wodę o temperaturze $70^{\circ} C$ wpuścimy parę wodną o temperaturze $120^{\circ} C$ . Masa pary jest taka, że ustali się temperatura końcowa równa $100 ° C$ . Co będzie zawierał termos, gdy ustali się stan równowagi? Jak nazwiesz ten stan równowagi termodynamicznej.

Początkowo para będzie przekazywać ciepło wodzie, na skutek czego temperatura pary zmniejszy się do $100 ° C$ , a temperatura wody zwiększy się do $100 ° C$ . Część pary może skroplić się w stałej temperaturze $100 ° C$ .

1. Ciepło płynie od pary wodnej do wody. Skutkiem tego temperatura wody zwiększa się, a pary wodnej zmniejsza się do temperatury końcowej $100 ° C$ .

2. Część pary skrapla się, ponieważ jest w temperaturze wrzenia (równej temperaturze skraplania).

3. Stan równowagi termodynamicznej nastąpi, gdy temperatury w termosie wyrównają się. Zarówno woda jak i para wodna nad powierzchnią wody będą miały temperaturę $100 ° C$ . Ustanie przepływ ciepła w termosie. Będzie to jednak stan równowagi dynamicznej: tyle samo wody paruje, ile pary skrapla się. Para nad powierzchnią wody będzie parą nasyconą, czyli taką, która ma największą możliwą gęstość i ciśnienie w danej temperaturze.

Film samouczek

Dla nauczyciela