Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

RNXz6vqND4e5u

Uzupełnij zdania:

a) Gdy siła zewnętrzna wykonuje nad gazem dodatnią pracę, objętość gazu ({zwiększa się} / {#zmniejsza się}), a energia wewnętrzna ({maleje} / {#rośnie}).

b) Gdy gaz wykonuje dodatnią pracę, objętość gazu ({#zwiększa się} / {zmniejsza się}), a energia wewnętrzna ({#maleje} / {rośnie}).

c) Gdy praca wykonana przez gaz jest dodatnia, to praca wykonana przez siłę zewnętrzną nad gazem jest ({dodatnia} / {#ujemna}).

Ćwiczenie 2

RzgT9KJEV2fes

Uzupełnij zdania wybierając poprawną odpowiedź z nawiasu:

Lód o temperaturze

0 ° C

pobrał ciepło, na skutek czego stopił się i zamienił w wodę o temperaturze

0 ° C

.

a) Energia wewnętrzna lodu (zwiększyła się / zmniejszyła się / pozostała stała).

b) Całkowita energia kinetyczna cząsteczek lodu (zwiększyła się / zmniejszyła się / pozostała stała).

c) Całkowita energia potencjalna cząsteczek lodu (zwiększyła się / zmniejszyła się / pozostała stała).

Lód o temperaturze $0 ° C$ pobrał ciepło, na skutek czego stopił się i zamienił w wodę o temperaturze $0 ° C$ . Uzupełnij zdania:

a) Energia wewnętrzna lodu ({#zwiększyła się} / {zmniejszyła się} / {pozostała stała}).

b) Całkowita energia kinetyczna cząsteczek lodu ({zwiększyła się} / {zmniejszyła się} / {#pozostała stała}).

c) Całkowita energia potencjalna cząsteczek lodu ({#zwiększyła się} / {zmniejszyła się} / {pozostała stała}).

Ćwiczenie 3

Rq1qD7o7YlUZN

Woda o temperaturze $50 ° C$ oddała do otoczenia ciepło, na skutek czego jej temperatura zmniejszyła się do $40 ° C$ . Zaznacz właściwe stwierdzenia:

	zwiększyła się	zmniejszyła się	pozostała stała
Energia wewnętrzna wody	□	□	□
Całkowita energia kinetyczna cząsteczek wody	□	□	□
Całkowita energia potencjalna cząsteczek wody	□	□	□

Ćwiczenie 4

RSSn0nmLMY991

Podczas pewnego procesu termodynamicznego, gaz pobrał ciepło Q = 500 J, a jego energia wewnętrzna zwiększyła się o 750 J. Oblicz pracę wykonaną podczas tego procesu przez siłę zewnętrzną.

W = ............ J

Skorzystaj z I zasady termodynamiki $Δ U = Q + W$

$W = Δ U - Q = 750 J - 500 J = 250 J$ , praca $W > 0$ , więc objętość gazu zmniejszyła się.

Ćwiczenie 5

Wartość bezwzględna pracy wykonanej przez siłę zewnętrzną podczas rozprężania gazu wynosi 55 J, jednocześnie gaz oddał do otoczenia ciepło o wartości bezwzględnej 90 J. Oblicz zmianę energii wewnętrznej. Odpowiedz, jak zmieniła się temperatura gazu, wzrosła czy zmalała? Odpowiedź uzasadnij.

Skorzystaj z I zasady termodynamiki $Δ U = Q + W$ .

Podczas rozprężania gazu praca siły zewnętrznej jest ujemna, ciepło oddane też jest ujemne.

$Δ U = - 90 J - 55 J = - 145 J$ , energia wewnętrzna gazu zmniejszyła się, więc zmalała też jego temperatura.

Ćwiczenie 6

R1dkbkhq024v3

Woda wypełniająca wannę o pojemności 1000 dm³ ostygła od temperatury $45 ° C$ do temperatury $25 ° C$ . Oblicz zmianę energii wewnętrznej wody. Ciepło właściwe wody, czyli energia potrzebna, aby 1 kg wody zmienił temperaturę o 1 K, wynosi $c_{w} = 4200 \frac{J}{k g \cdot K}$ . Gęstość wody $ρ = 1000$ .

- 8.4⋅10^-7 J
- 4.8⋅10^-5 J
- 8.8⋅10^-8 J
- 4.4⋅10^-4 J

Woda oddała do otoczenia ciepło $Q = m c_{w} Δ T$ , gdzie $Δ T$ jest zmianą temperatury. Masa wody $m = ρ V = 1000 k g / m^{3} \cdot 1 m^{3} = 1000 k g$ . Zmiana temperatury wody wynosi $25 ° C - 45 ° C = - 20 ° C = - 20 K$ .

Ciepło oddane przez wodę:

Q = m c_{w} Δ T = 1000 k g \cdot 4200 \frac{J}{k g \cdot K} \cdot (- 20 K) = - 8, 4 \cdot 1 0^{7} J

Zmiana objętości wody podczas zmiany temperatury jest niewielka, więc pracę można pominąć wobec wielkiej wartości ciepła oddanego. Przyjmujemy $W = 0$ .

Zmiana energii wewnętrznej wody wynosi: $Δ U = Q = - 8, 4 \cdot 1 0^{7} J$ .

Ćwiczenie 7

Rd3Ftj1rS7z9c

Sztabka miedzi o masie $m$ = 1,4 kg została ogrzana od $20 ° C$ do $450 ° C$ . Oblicz zmianę energii wewnętrznej sztabki, jeśli ciepło właściwe miedzi wynosi $385 \frac{J}{k g \cdot K}$ .

$Δ U = Q =$ ............ J

Sztabka miedzi pobrała ciepło $Q = m c_{w} Δ T$ , gdzie $Δ T$ jest zmianą temperatury, która wynosi $450 ° C - 20 ° C = - 430 ° C = - 430 K$ .

Sztabka miedzi pobrała ciepło

Q = m c_{w} Δ T = 1, 4 k g \cdot 385 \frac{J}{k g \cdot K} \cdot 430 K = 231770 J

Zmiana objętości miedzi podczas zmiany temperatury jest niewielka, więc pracę można pominąć wobec wielkiej wartości ciepła pobranego. Przyjmujemy $W = 0$ .

Zmiana energii wewnętrznej sztabki wynosi: $Δ U = Q = 231770 J$

Ćwiczenie 8

RMJhveI7ks3L6

Oblicz zmianę energii wewnętrznej gazu, który oddał do otoczenia ciepło o wartości 290 J, a objętość zmniejszyła się od 2,6 dm³ do 1,9 dm³. Ciśnienie gazu było stałe i wynosiło $1,2 \cdot 1 0^{5}$ Pa. Praca siły zewnętrznej przy stałym ciśnieniu wynosi $W = - p \cdot Δ V$ , gdzie zmiana objętości $Δ V = V_{k o ń c o w e} - V_{p o c z ą t k o w e}$ .

$Δ U =$ ............J

Skorzystaj z I zasady termodynamiki $Δ U = Q + W$ . Ciepło zostało oddane przez gaz, więc $Q = - 290 J$ .

Praca siły zewnętrznej

W = - 1, 2 \cdot 10^{5} P a \cdot (1, 9 \cdot 10^{- 3} m^{3} - 2, 6 \cdot 10^{- 3} m^{3})

= - 1, 2 \cdot 10^{5} P a \cdot (- 0, 7 \cdot 10^{- 3} m^{3}) = 84 J .

Zmiana energii wewnętrznej $Δ U = Q + W = - 290 J + 84 J = -206 J$ .

Film samouczek

Dla nauczyciela