Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RvatZBEp2jZ5r1

Ćwiczenie 1

Uzupełnij zdanie:

Mała wartość przewodnictwa ciepłego (właściwego) $k$ oznacza, że ciało jest {dobrym} / {#złym} przewodnikiem ciepła.

R1OgMJcZLTTZX1

Ćwiczenie 2

Uzupełnij zdania:

Grubszy pręt {#szybciej} / {wolniej} przewodzi ciepło niż cieńszy pręt o tej samej długości i wykonany z tego samego materiału.

Po zetknięciu z ciałem cieplejszym {#szybko} / {wolno} pobiera od niego ciepło, a po zetknięciu z ciałem chłodniejszym {#szybko} / {wolno} oddaje mu ciepło.

R1ZH3PVdyIRDD2

Ćwiczenie 3

Poprawny wzór ma postać:">

Uzupełnij poniższy wzór, by poprawnie opisywał szybkość Q/t przepływu ciepła w ciałach mających kształt pręta. Podane niżej symbole oznaczają:

k - przewodnictwo cieplne (właściwe),
V - objętość pręta,
S_b - pole powierzchni bocznej pręta,
S - pole przekroju poprzecznego,
l - długość pręta,
T - temperatura,
p - ciśnienie,
c_w - ciepło właściwe pręta.

Poprawny wzór ma postać:

T, S, c_w, p, V, S_{b_{, l}}

Q ⋅ t^-1 = k ⋅ ............ ⋅ Δ............ ⋅ ............^-1

RYRPJ9DKQ1gNQ1

Ćwiczenie 4

Zaznacz właściwą odpowiedź: W jednostkach podstawowych układu SI, jednostką przewodnictwa cieplnego k jest:

kg ⋅ m ⋅ / (s³ ⋅ K)
W / (m ⋅ K)
J / (m ⋅ s ⋅ K)

Ćwiczenie 5

Która patelnia nagrzewa się szybciej: miedziana, czy stalowa? Przewodnictwo cieplne (właściwe) miedzi wynosi $370 \frac{W}{m \cdot K}$ , a stali $58 \frac{W}{m \cdot K}$ . Odpowiedź uzasadnij.

Zgodnie ze wzorem: $\frac{Q}{t} = k \frac{S Δ T}{d}$ szybkość przewodzenia ciepła jest wprost proporcjonalna do przewodnictwa cieplnego (właściwego).

Szybciej nagrzewa się patelnia miedziana o większym przewodnictwie właściwym, ponieważ szybkość przewodzenia ciepła jest wprost proporcjonalna do przewodnictwa właściwego $k$ .

RMohm8zIa5Zdp1

Ćwiczenie 5

Ćwiczenie 6

Kuba chce ocieplić psią budę i zastanawia się, czy do tego celu lepszy będzie styropian, czy słoma. Odnajdź w Internecie wartości współczynników przewodzenia ciepła obydwu materiałów i odpowiedz na pytanie, który z nich lepiej spełni swoje zadanie?

R1DLoEU89R8Yh

Źródło: dostępny w internecie: https://unsplash.com/photos/KnzXzvRqTFE [dostęp 16.03.2022 r.].

RwISpbsWOTNfe1

Ćwiczenie 6

Ćwiczenie 7

Dwa jednakowe stalowe gwoździe rozgrzano do temperatur 400°C i 200°C i pozostawiono do ostygnięcia w temperaturze otoczenia równej 20°C. Który z gwoździ przekazuje do otoczenia w ciągu sekundy większą ilość ciepła, ten o wyższej temperaturze, czy niższej temperaturze.

Zauważ, że szybkość przewodzenia ciepła $\frac{Q}{t} = k \frac{S Δ T}{d}$ zależy od różnicy temperatur.

Ćwiczenie 8

Monetę ogrzano w palniku do temperatury 320°C i wrzucono do wody o temperaturze 15°C. Czy szybkość przekazywania ciepła od monety do wody jest stała w czasie, zmniejsza się, czy zwiększa? Odpowiedź uzasadnij.

Zauważ, że we wzorze $\frac{Q}{t} = k \frac{S Δ T}{d}$ , ciepło może być dodatnie i ujemne. Dodatnie ciepło oznacza ciepło pobrane przez ciało, a ujemne ciepło oddane. Zwróć uwagę na to, że szybkość przewodzenia zależy od różnicy temperatur.

Ćwiczenie 9

R1OGa1V7c8uUF

Termos zatykamy korkiem o polu powierzchni przekroju poprzecznego 10 cm². Jaka powinna być grubość korka, aby herbata o masie

m

= 0,5 kg i temperaturze 88°C w ciągu 5 godzin ostygła co najwyżej o 1°C przy temperaturze otoczenia 18°C. Przewodnictwo właściwe korka wynosi

k

= 0,05 W/(m · K), a ciepło właściwe wody

c_{w}

= 4200 J/(kg · K). Pomijamy utratę ciepła przez ścianki termosu. Odpowiedź: Minimalna grubość korka wynosi: Tu uzupełnij cm

Termos został zatkany korkiem o powierzchni przekroju poprzecznego 10 cm². Jaka powinna być grubość korka, aby herbata o masie $m$ = 0,5 kg i temperaturze 88°C w ciągu 5 godzin ostygła co najwyżej o 1°C przy temperaturze otoczenia 18°C. Przewodnictwo właściwe korka wynosi $k$ = 0,05 W/(m · K), a ciepło właściwe wody $c_{w}$ = 4200 J/(kg · K). Pomiń utratę ciepła przez ścianki termosu.

Odpowiedź:
Minimalna grubość korka wynosi: ............ cm.

Ciepło utracone przez herbatę przy zmniejszeniu temperatury o $Δ t$ = 1°C wynosi $Q = m c_{w} Δ t$ . Skorzystaj ze wzoru: $\frac{Q}{τ} = k \frac{S Δ T}{d}$ , gdzie $Δ T$ jest różnicą temperatur między herbatą i otoczeniem, a czas $τ$ = 5 h.

Minimalna grubość korka wynosi:

d = \frac{k S Δ T τ}{m c_{w} Δ t} = 0, 03 m = 3 cm .

R1Bfwcbg7Q96F1

Ćwiczenie 9

Wirtualne laboratorium WL‑S

Dla nauczyciela