Karta pracy podsumowująca opanowanie treści zajęć realizowanych zgodnie z metodologią STEM w oparciu o zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej, opracowana w ramach rządowego programu wspierania organów prowadzących szkoły i placówki w rozwijaniu umiejętności cyfrowych dzieci i młodzieży na lata 2025‑2029 – „Cyfrowy Uczeń” (Dz.U.2025.1254)
Imię i nazwisko autora:
Izabela Okrzesik‑Frąckowiak
bg‑azure
Karta pracy
Wprowadzenie do karty pracy
Podczas dzisiejszych zajęć będziesz samodzielnie badać, jak wyznaczyć ciepło właściwe metalu za pomocą czujnika temperatury i prostego kalorymetru. Wykorzystasz zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej (ZPE), które pomogą Ci powtórzyć teorię, przećwiczysz obliczenia oraz przygotujesz się do pracy eksperymentalnej. Twoim zadaniem będzie zebrać dane, obliczyć ciepło właściwe, a następnie zinterpretować wyniki i ocenić dokładność doświadczenia.
Ćwiczenia lub polecenia
RyoAjKBtjtf9w1
Ćwiczenie 1
Prawda czy fałsz, wybierz odpowiednią odpowiedź z nawiasu:
Ciepło właściwe substancji z jakiej zrobione jest ciało zależy od jego masy: (prawda / fałsz)
Ciepło właściwe zależy tylko od rodzaju substancji: (prawda / fałsz)
Ciepło właściwe substancji z jakiej zrobione jest ciało zależy od jego kształtu:
(prawda / fałsz).
Prawda czy fałsz, wybierz odpowiednią odpowiedź z nawiasu:
Ciepło właściwe substancji z jakiej zrobione jest ciało zależy od jego masy: (prawda / fałsz)
Ciepło właściwe zależy tylko od rodzaju substancji: (prawda / fałsz)
Ciepło właściwe substancji z jakiej zrobione jest ciało zależy od jego kształtu:
(prawda / fałsz).
REEoNLORjzBTp2
Ćwiczenie 2
Uzupełnij zdania wybierając z nawiasu:
Im większe ciepło właściwe, tym (mniejsza / większa) zmiana temperatury ciała przy pobraniu ciepła Q.
Im większe ciepło pobrane przez ciało, tym (mniejsza / większa) zmiana temperatury ciała.
Ciepło potrzebne do ogrzania ciała o dziesięć stopni C zależy (od temperatury początkowej / tylko od ciepła właściwego / od ciepła właściwego i od masy ciała).
Ciepło potrzebne do ogrzania ciała o masie 2,5 kg zależy (od temperatury początkowej i końcowej oraz od ciepła właściwego / tylko od ciepła właściwego / od ciepła właściwego i od temperatury początkowej ciała).
Uzupełnij zdania wybierając z nawiasu:
Im większe ciepło właściwe, tym (mniejsza / większa) zmiana temperatury ciała przy pobraniu ciepła Q.
Im większe ciepło pobrane przez ciało, tym (mniejsza / większa) zmiana temperatury ciała.
Ciepło potrzebne do ogrzania ciała o dziesięć stopni C zależy (od temperatury początkowej / tylko od ciepła właściwego / od ciepła właściwego i od masy ciała).
Ciepło potrzebne do ogrzania ciała o masie 2,5 kg zależy (od temperatury początkowej i końcowej oraz od ciepła właściwego / tylko od ciepła właściwego / od ciepła właściwego i od temperatury początkowej ciała).
1
Ćwiczenie 3
RxaNMD2unqh92
Oblicz, ile ciepła potrzeba do ogrzania 5 kg wody o cieple właściwym cztery tysiące sto dziewięćdziesiąt początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka oraz 5 kg rtęci o cieple właściwym sto trzydzieści dziewięć początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka od temperatury piętnaście stopni C do temperatury osiemdziesiąt pięć stopni C.
Podaj wyniki zaokrąglone do trzech cyfr znaczących: Dla wody Q = [wynik podaj w] kJ. Dla rtęci Q = [wynik podaj w] kJ.
Oblicz, ile ciepła potrzeba do ogrzania 5 kg wody o cieple właściwym cztery tysiące sto dziewięćdziesiąt początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka oraz 5 kg rtęci o cieple właściwym sto trzydzieści dziewięć początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka od temperatury piętnaście stopni C do temperatury osiemdziesiąt pięć stopni C.
Podaj wyniki zaokrąglone do trzech cyfr znaczących: Dla wody Q = [wynik podaj w] kJ. Dla rtęci Q = [wynik podaj w] kJ.
Skorzystaj ze wzoru
1
Ćwiczenie 4
R1I7K6JnpLk9b
Do ogrzania 2,5 kg mosiądzu zużyto 43125 J energii. Oblicz temperaturę końcową mosiądzu, jeśli wiadomo, że temperatura początkowa wynosiła minus, pięć stopni C. Ciepło właściwe mosiądzu wynosi trzysta siedemdziesiąt pięć początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka.
Odpowiedź: t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego = [wynik podaj w] stopień C.
Do ogrzania 2,5 kg mosiądzu zużyto 43125 J energii. Oblicz temperaturę końcową mosiądzu, jeśli wiadomo, że temperatura początkowa wynosiła minus, pięć stopni C. Ciepło właściwe mosiądzu wynosi trzysta siedemdziesiąt pięć początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka.
Odpowiedź: t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego = [wynik podaj w] stopień C.
Skorzystaj ze wzoru
3
Ćwiczenie 5
RRE2aZdXWHGMD
Do ogrzania 1 litra wody i cegły o o masie 3,1 kg przekazano taką samą ilość ciepła Q. Temperatura wody zwiększyła się od dziesięć stopni C do czterdzieści stopni C, a cegły od dziesięć stopni C do pięćdziesiąt pięć stopni C. Oblicz ciepło właściwe cegły, jeśli ciepło właściwe wody wynosi cztery tysiące sto dziewięćdziesiąt początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka.
Podaj wynik z dokładnością do jednej cyfry znaczącej: c indeks dolny, w c e g ł y, koniec indeksu dolnego = [wynik podaj w] początek ułamka, kJ, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka
Do ogrzania 1 litra wody i cegły o o masie 3,1 kg przekazano taką samą ilość ciepła Q. Temperatura wody zwiększyła się od dziesięć stopni C do czterdzieści stopni C, a cegły od dziesięć stopni C do pięćdziesiąt pięć stopni C. Oblicz ciepło właściwe cegły, jeśli ciepło właściwe wody wynosi cztery tysiące sto dziewięćdziesiąt początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka.
Podaj wynik z dokładnością do jednej cyfry znaczącej: c indeks dolny, w c e g ł y, koniec indeksu dolnego = [wynik podaj w] początek ułamka, kJ, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka
Skorzystaj ze wzoru
2
Ćwiczenie 6
R1TfkEzsSD1cP
Podczas stygnięcia żelazka do prasowania o masie 2,8 kg i początkowej temperaturze sto siedemdziesiąt stopni C, do otoczenia zostało przekazane ciepło równe 160 kJ. Do jakiej temperatury ostygło żelazko? Średnie ciepło właściwe żelazka wynosi czterysta pięćdziesiąt trzy początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka.
Odpowiedź: Temperatura końcowa żelazka, zaokrąglona do dwóch cyfr znaczących, t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego = [wynik podaj w] stopień C
Podczas stygnięcia żelazka do prasowania o masie 2,8 kg i początkowej temperaturze sto siedemdziesiąt stopni C, do otoczenia zostało przekazane ciepło równe 160 kJ. Do jakiej temperatury ostygło żelazko? Średnie ciepło właściwe żelazka wynosi czterysta pięćdziesiąt trzy początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka.
Odpowiedź: Temperatura końcowa żelazka, zaokrąglona do dwóch cyfr znaczących, t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego = [wynik podaj w] stopień C
Skorzystaj ze wzoru
3
Ćwiczenie 7
R1Mz9HkMdfIgU
W kubku znajduje się m = 220 g wody o temperaturze t indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego, równa się, osiemnaście stopni C. Oblicz, ile czasu trzeba czekać na zagotowanie wody za pomocą grzałki elektrycznej o mocy P = 400 W? Przyjmujemy, że nie występują straty energii. Ciepło właściwe wody cztery tysiące sto dziewięćdziesiąt początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka. Podaj czas z dokładnością do trzech cyfr znaczących: t = [wynik podaj w] s
W kubku znajduje się m = 220 g wody o temperaturze t indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego, równa się, osiemnaście stopni C. Oblicz, ile czasu trzeba czekać na zagotowanie wody za pomocą grzałki elektrycznej o mocy P = 400 W? Przyjmujemy, że nie występują straty energii. Ciepło właściwe wody cztery tysiące sto dziewięćdziesiąt początek ułamka, J, mianownik, k g, razy, K, koniec ułamka. Podaj czas z dokładnością do trzech cyfr znaczących: t = [wynik podaj w] s
, gdzie jest czasem grzania, a
3
Ćwiczenie 8
W filmie samouczku stwierdza się, że olej rzepakowy ma, w porównaniu z wodą, zarówno mniejszą gęstość d jak i mniejsze ciepło właściwe cIndeks dolny ww. Wyszukaj gęstości i ciepła właściwe dla kilku metali. Ujmij te wielkości w tabelę, zgodnie z rosnącą wartością gęstości lub przedstaw je na wykresie zależności ciepła właściwego od gęstości. Przeanalizuj przedstawione dane.
R17jOQ5jguYcu
Wskaż najbardziej trafny opis stwierdzonej zależności ciepła właściwego od gęstości.
Możliwe odpowiedzi: 1. Jest to zależność rosnąca. 2. Nie ma żadnej zależności - ciepła właściwe metali o różnych gęstościach są praktycznie jednakowe. 3. Jest to zależność malejąca. 4. Nie można jednoznacznie stwierdzić - ciepła właściwe metali o różnych gęstościach są wprawdzie różne, ale różnice te nie mają związku z różnicami w gęstości.
Ciepło właściwe metali jest malejącą funkcją ich gęstości. Jednak prawidłowość ta nie przenosi się w prosty sposób na inne ciała stałe, ani na ciecze. Nieco więcej o tej prawidłowości, w tym o jej obowiązywaniu dla gazów, możesz przeczytać w e‑materiale „Jak definiujemy ciepło molowe?”.
R7RWjYlXevhGy1
Ćwiczenie 9
Uzupełnij zdanie: Ciepło potrzebne do ogrzania ciała o trzydzieści stopni C zależy (tylko od ciepła właściwego / od temperatury początkowej / od ciepła właściwego i od masy ciała).
Uzupełnij zdanie: Ciepło potrzebne do ogrzania ciała o trzydzieści stopni C zależy (tylko od ciepła właściwego / od temperatury początkowej / od ciepła właściwego i od masy ciała).
1
Ćwiczenie 10
R139nXvwisJy7
Rysunek przedstawia dwa ciała. Ciało opisane literą wielkie A jest zielone. Ciało opisane literą wielkie B jest niebieskie. Na obu ciałach zapisano jednakową temperaturę 10 stopni Celsjusza. Do każdego z ciał skierowana jest strzałka opisana literą wielkie Q. Strzałki symbolizują jednakowe ciepło pobrane przez oba ciała. Poniżej narysowano te ciała po pobraniu ciepła. Na ciele wielkie A zapisano temperaturę końcową 12 stopni Celsjusza. Na ciele wielkie B zapisano temperaturę końcową 20 stopni Celsjusza.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
R1cSwqy1v25Xz
Ciała A i B mają jednakową masę i jednakową temperaturę dziesięć stopni C. Ciała te pobrały jednakowe ciepło Q, w wyniku czego temperatura ciała A wzrosła do dwanaście stopni C, a temperatura ciała B do dwadzieścia stopni C. Uzupełnij zdanie: Ciepło właściwe ciała A jest (mniejsze / większe) od ciepła właściwego ciała B.
Ciała A i B mają jednakową masę i jednakową temperaturę dziesięć stopni C. Ciała te pobrały jednakowe ciepło Q, w wyniku czego temperatura ciała A wzrosła do dwanaście stopni C, a temperatura ciała B do dwadzieścia stopni C. Uzupełnij zdanie: Ciepło właściwe ciała A jest (mniejsze / większe) od ciepła właściwego ciała B.
R17a3rx7ckUlF1
Ćwiczenie 11
Do kalorymetru z wodą o temperaturze dwadzieścia stopni C wrzucono kawałek miedzi o temperaturze sto stopni C. Miedź oddała ciepło równe dwadzieścia pięć J. Które z poniższych stwierdzeń jest prawdziwe? Możliwe odpowiedzi: 1. Kalorymetr pobrał ciepło dwadzieścia pięć J., 2. Kalorymetr pobrał ciepło mniejsze niż dwadzieścia pięć J., 3. Woda w kalorymetrze pobrała ciepło dwadzieścia pięć J., 4. Woda i kalorymetr pobrały ciepło dwadzieścia pięć J., 5. Woda pobrała ciepło mniejsze niż dwadzieścia pięć J.
1
Ćwiczenie 12
R1U7UUt82h7jI
Oblicz, o ile zwiększy się temperatura miedzianej patelni o masie m, równa się, jeden przecinek osiem kg, gdy pobierze ona ciepło Q, równa się, sto kJ. Ciepło właściwe miedzi wynosi c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, równa się, trzysta osiemdziesiąt sześć J/(kg·K). Odpowiedź: DELTA t, równa się Tu uzupełnij°C.
Oblicz, o ile zwiększy się temperatura miedzianej patelni o masie m, równa się, jeden przecinek osiem kg, gdy pobierze ona ciepło Q, równa się, sto kJ. Ciepło właściwe miedzi wynosi c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, równa się, trzysta osiemdziesiąt sześć J/(kg·K). Odpowiedź: DELTA t, równa się Tu uzupełnij°C.
Zastosuj wzór .
2
Ćwiczenie 13
RVKXVQn8S6xrF
Grzałka elektryczna podgrzała m = 0,3 kg wody od temperatury t indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego = 20°C do t indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego = 60°C w czasie TAU = 24 sekund. Oblicz moc grzałki. Ciepło właściwe wody c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego = 4190 J/(kg·K). Odpowiedź: P = Tu uzupełnij W
Grzałka elektryczna podgrzała m = 0,3 kg wody od temperatury t indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego = 20°C do t indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego = 60°C w czasie TAU = 24 sekund. Oblicz moc grzałki. Ciepło właściwe wody c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego = 4190 J/(kg·K). Odpowiedź: P = Tu uzupełnij W
Moc grzałki to iloraz energii wydzielona przez czas. Ciepło pobrane przez wodę, , równe jest ciepłu oddanemu przez grzałkę .
2
Ćwiczenie 14
R1FWhIrvszLak
Do gorącej herbaty dolano nieco zimnej wody, aby otrzymać herbatę nadającą się do picia. Masa gorącej wody wynosiła m indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego, jej temperatura tangens, masa zimnej wody m indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego, a temperatura t indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego. Ciepło właściwe wody to c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, temperatura końcowa mieszaniny t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego. Zakładamy, że podczas wyrównywania się temperatur ciepło nie rozproszyło się w otoczeniu. Rozstrzygnij, który zapis bilansu cieplnego jest prawidłowy. Możliwe odpowiedzi: 1. m indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego, c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, nawias t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego, minus, t indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego zamknięcie nawiasu, równa się, m indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego, c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, nawias t indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego, minus, t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego zamknięcie nawiasu, 2. m indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego, c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, nawias t indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego, minus, t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego zamknięcie nawiasu, równa się, m indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego, c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, nawias t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego, minus, t indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego zamknięcie nawiasu, 3. m indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego, c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, nawias t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego, minus, t indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego zamknięcie nawiasu, równa się, m indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego, c indeks dolny, w, koniec indeksu dolnego, nawias t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego, minus, t indeks dolny, zet, koniec indeksu dolnego zamknięcie nawiasu
Zapis ten sugeruje, że posługujemy się wartościami ciepeł pobranego i oddanego.
2
Ćwiczenie 15
R1Q3RB7S6Jidd
W wanience niemowlęcej znajduje się woda o masie m, równa się, dwadzieścia kg i temperaturze t indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego, równa się, dwadzieścia stopni C. Oblicz, ile trzeba dolać wody o temperaturze t indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, równa się, sześćdziesiąt stopni C, aby końcowa temperatura wody wynosiła t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego, równa się, trzydzieści siedem stopni C. Pomijamy wymianę ciepła z wanienką i powietrzem. Odpowiedź: Do wanienki należy dolać Tu uzupełnij kg wody o temperaturze 60°C.
W wanience niemowlęcej znajduje się woda o masie m, równa się, dwadzieścia kg i temperaturze t indeks dolny, jeden, koniec indeksu dolnego, równa się, dwadzieścia stopni C. Oblicz, ile trzeba dolać wody o temperaturze t indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, równa się, sześćdziesiąt stopni C, aby końcowa temperatura wody wynosiła t indeks dolny, k, koniec indeksu dolnego, równa się, trzydzieści siedem stopni C. Pomijamy wymianę ciepła z wanienką i powietrzem. Odpowiedź: Do wanienki należy dolać Tu uzupełnij kg wody o temperaturze 60°C.
Ciepło oddane przez dolaną wodę: równe jest ciepłu pobranemu przez wodę o masie : .
Bilans cieplny możemy zapisać jako
Stąd wyznaczamy poszukiwaną ilość wody zimnej
i wstawiamy wartości z treści zadania:
Podsumowanie
W karcie pracy powiązałeś teorię z praktyką, korzystając z fragmentów e‑materiałów ZPE oraz danych eksperymentalnych. Poznałeś zasady bilansu cieplnego, przećwiczyłeś interpretację wykresów i obliczenia, a następnie samodzielnie wyznaczyłeś ciepło właściwe wybranej substancji. Zebrane odpowiedzi posłużą do omówienia wyników na forum klasy oraz do refleksji nad tym, jak można udoskonalić metodę pomiarową. Jeśli któryś etap sprawił trudność — zaznacz to, aby wrócić do niego podczas podsumowania lekcji.
