Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1RSNicotioUQ1

Ćwiczenie 1

Uzupełnij zdanie:

W typowych cieczach, gdy temperatura rośnie, objętość {zmniejsza się} / {nie zmienia się} / {#zwiększa się}, ponieważ ich cząsteczki poruszają się coraz {wolniej} / {#szybciej}.

RNTXFLb6w8eg81

Ćwiczenie 2

Uzupełnij zdanie:

Gdy temperatura wody maleje od 4°C do 0°C jej objętość {zmniejsza się} / {nie zmienia się} / {#zwiększa się}, ponieważ cząsteczki wody {poruszają się coraz szybciej} / {#tworzą struktury, które zawierają dużo wolnej przestrzeni}.

R1ZDhfPNRtNkV1

Ćwiczenie 3

Wybierz prawdziwe stwierdzenie:

Gęstość wody jest największa w temperaturze 0°C.
Gęstość wody jest najmniejsza w temperaturze 0°C.
Gęstość wody jest największa w temperaturze 4°C.
Gęstość wody jest najmniejsza w temperaturze 4°C.

Ćwiczenie 4

R1FoDJSFNUEiT

Zimą, gdy temperatura powietrza spadła poniżej zera, wykonano pomiary temperatury wody w jeziorze na różnych głębokościach i otrzymano wyniki, które w losowej kolejności podano poniżej. Uszereguj te wyniki od warstwy najgłębszej do najpłytszej.

3°C
1°C
0°C
4°C

RKd81WihPaLdX1

Ćwiczenie 4

Ćwiczenie 5

R1UpEB3WgmxWc

Wykonano pomiary temperatury wody w jeziorze na różnych głębokościach i otrzymano wyniki, które w losowej kolejności podano poniżej. Uszereguj te wyniki od warstwy najgłębszej do najpłytszej.

20°C
6°C
10°C
13°C

Ćwiczenie 6

Rtn3BrdASQicg

Studenci Wydziału Fizyki PW badali anomalną rozszerzalność objętościową wody w zakresie temperatur od 0°C do 20°C. Pomiary rozpoczęli od najniższej temperatury 0°C, w której objętość wody wynosiła 12 m³, a zakończyli w temperaturze 20°C, gdy objętość wody była o 19,7 litrów większa. Korzystając z tych pomiarów wyznacz gęstość wody w temperaturze 20°C. Załóż, że w temperaturze 0°C wynosi ona 999,841 kg/m³. Wynik podaj z taką samą dokładnością, z jaką podana jest gęstość w temperaturze 0°C.

Odpowiedź:
W temperaturze 20°C gęstość wody wynosi .............. kg/m³.

Zastosuj wzór: $d = \frac{m}{V}$ . Pamiętaj, że litr to 0,001 mIndeks górny 3.

Ćwiczenie 7

Przeanalizuj wzór na współczynnik rozszerzalności cieplnej i odpowiedz, jaki jest znak tego współczynnika dla wody w zakresie temperatur do 0°C do 4°C oraz w zakresie temperatur od 15°C do 20°C.

We wzorze $α = \frac{Δ V}{V_{0} Δ t}$ , $Δ t = t - t_{0}$ , $Δ V = V - V_{0}$ , gdzie $V$ to objętość w temperaturze $t$ , a $V_{0}$ to objętość w temperaturze $t_{0}$ .

Współczynnik rozszerzalności cieplnej wody w zakresie temperatur od 0°C do 4°C jest ujemny, bo objętość maleje ze wzrostem temperatury ( $Δ t > 0$ i $Δ V < 0$ ), a w zakresie temperatur od 15°C do 20°C jest dodatni, bo objętość rośnie ze wzrostem temperatury ( $Δ t > 0$ i $Δ V > 0$ ).

R1CWqrxmF14Hl1

Ćwiczenie 7

Ćwiczenie 8

Oblicz średni współczynnik rozszerzalności cieplnej wody w zakresie temperatur od 0°C do 3°C oraz w zakresie temperatur od 0°C do 4°C. W tabeli podano gęstości wody w temperaturze 0°C, 3°C i 4°C. Wyjaśnij różnice w otrzymanych wartościach.

0°C	0,999841 g/cmIndeks górny 3
3°C	0,999965 g/cmIndeks górny 3
4°C	0,999973 g/cmIndeks górny 3

Skorzystaj ze wzoru: $ρ = \frac{ρ_{0}}{(1 + α Δ t)}$ . Przyjrzyj się wykresowi zależności gęstości wody od temperatury i oceń w jakich zakresach temperatur gęstość i objętość zmieniają się szybciej, a w jakich wolniej.

W przedziale temperatur od 0°C do 3°C mamy: $\bar{α} = - 4, 1 K^{- 1},$ a w przedziale od 0°C do 4°C: $\bar{α} = - 3, 3 K^{- 1} .$

Gdy temperatura zbliża się do wartości 4°C, objętość zmniejsza się coraz wolniej, bo w 4°C objętość jest minimalna. Z tego powodu wartość bezwzględna średniego współczynnika rozszerzalności cieplnej wody w przedziale od 0°C do 3°C jest większa niż w przedziale od 0°C do 4°C.

RpIm4gwW9fncg1

Ćwiczenie 8

Wirtualne laboratorium (WL‑S)

Dla nauczyciela