13. Ciepło pod lupą. Sprawdzian wiedzy i umiejętności

Przed przystąpieniem do rozwiązywania zadań w tym materiale powinieneś znać zagadnienia dotyczące zjawisk cieplnych. Znajdziesz je w materiałach:

RxPwd0VUMVCaQ
Ćwiczenie 1
Łączenie par. Które informacje dotyczące teorii Daltona są prawdziwe, a które fałszywe? Zaznacz Prawda lub Fałsz.. Atom jest najmniejszą niepodzielną częścią materii.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Atomy łączą się w cząsteczki w ściśle określonych stosunkach ilościowych.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Atomy tylko różnych pierwiastków mogą łączyć się ze sobą.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Które informacje dotyczące teorii Daltona są prawdziwe, a które fałszywe?

Prawda Fałsz
Atom jest najmniejszą niepodzielną częścią materii. □ □
Atomy łączą się w cząsteczki w ściśle określonych stosunkach ilościowych. □ □
Atomy tylko różnych pierwiastków mogą łączyć się ze sobą. □ □
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1Ta6QuX4mV9K
Ćwiczenie 2
Łączenie par. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz Prawda lub Fałsz.. Wszystkie cząsteczki są w bezustannym ruchu, również w temperaturze poniżej -273,15°C.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Cząsteczki są w nieustannym ruchu tylko w temperaturze powyżej zera bezwzględnego, czyli 0°C.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Cząsteczki są w nieustannym ruchu tylko w temperaturze powyżej zera bezwzględnego, czyli wyższej niż -273,15°C.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Oceń prawdziwość poniższych zdań.

Prawda Fałsz
Wszystkie cząsteczki są w bezustannym ruchu, również w temperaturze poniżej –273,15° C. □ □
Cząsteczki są w nieustannym ruchu tylko w temperaturze powyżej zera bezwzględnego, czyli 0° C. □ □
Cząsteczki są w nieustannym ruchu tylko w temperaturze powyżej zera bezwzględnego, czyli wyższej niż –273,15° C. □ □
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R6qzURqx6xaBI
Ćwiczenie 3
Przyporządkuj podane poniżej postacie wody do ich stanu skupienia, przeciągając je do odpowiedniej grupy lub wejdź w pole i wybierz odpowiednie elementy grupy z listy rozwijalnej. Gaz Możliwe odpowiedzi: 1. mgła, 2. szron, 3. para wodna, 4. lód, 5. woda, 6. rosa, 7. śnieg Ciecz Możliwe odpowiedzi: 1. mgła, 2. szron, 3. para wodna, 4. lód, 5. woda, 6. rosa, 7. śnieg Ciało stałe Możliwe odpowiedzi: 1. mgła, 2. szron, 3. para wodna, 4. lód, 5. woda, 6. rosa, 7. śnieg

Przyporządkuj poniżej postacie wody do ich stanu skupienia.

śnieg, szron, rosa, lód, woda, mgła, para wodna

Gaz  
Ciecz  
Ciało stałe  
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0.
R1Bl4GQItFcRC
Ćwiczenie 4
Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe czy fałszywe. Zaznacz stwierdzenie prawdziwe.
Źródło: ZPE, licencja: CC BY 3.0
R76lBwttxPHQz
Ćwiczenie 5
Posegreguj materiały na izolatory i dobre przewodniki ciepła, przeciągając je do odpowiedniej grupy lub wejdź w pole i wybierz odpowiednie elementy grupy z listy rozwijalnej. Przewodnik ciepła Możliwe odpowiedzi: 1. krzem, 2. chrom, 3. folia bąbelkowa, 4. powietrze, 5. drewno, 6. szkło, 7. rtęć, 8. styropian, 9. stal, 10. srebro, 11. puch, 12. diament Izolator cieplny Możliwe odpowiedzi: 1. krzem, 2. chrom, 3. folia bąbelkowa, 4. powietrze, 5. drewno, 6. szkło, 7. rtęć, 8. styropian, 9. stal, 10. srebro, 11. puch, 12. diament

Posegreguj materiały na izolatory i dobre przewodniki ciepła.

folia bąbelkowa, stal, krzem, szkło, rtęć, drewno, diament, puch, powietrze, styropian, chrom, srebro

Przewodnik ciepła  
Izolator cieplny  
Źródło: Helena Nazarenko-Fogt, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, licencja: CC BY 3.0.
R1NBFvAIaRb7V
Ćwiczenie 6
Spośród wymienionych niżej procesów wskaż takie, w których substancje pobierają energię.
RzxMgWjXZj42n
Ćwiczenie 7
Łączenie par. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Przy każdym zdaniu w tabeli zaznacz „Prawda” albo „Fałsz”. . W mroźny dzień zimno wpływa do mieszkania z zewnątrz.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. W mroźny dzień ciepło przepływa z mieszkania na zewnątrz.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Między ciałami o tej samej temperaturze nie ma przepływu ciepła.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciało o wyższej temperaturze ma więcej ciepła.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Cieplny przepływ energii prowadzi do wyrównania temperatur.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciało cieplejsze przekazuje temperaturę ciału zimniejszemu.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciało cieplejsze przekazuje energię wewnętrzną ciału zimniejszemu.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Które stwierdzenia są prawdziwe, a które nie?

Prawda Fałsz
W mroźny dzień zimno wpływa do mieszkania z zewnątrz. □ □
W mroźny dzień ciepło przepływa z mieszkania na zewnątrz. □ □
Między ciałami o tej samej temperaturze nie ma przepływu ciepła. □ □
Ciało o wyższej temperaturze ma więcej ciepła. □ □
Cieplny przepływ energii prowadzi do wyrównania temperatur. □ □
Ciało cieplejsze przekazuje temperaturę ciału zimniejszemu. □ □
Ciało cieplejsze przekazuje energię wewnętrzną ciału zimniejszemu. □ □
R1J5xduKFWC0P
Ćwiczenie 8
Uzupełnij luki, przeciągając kafelek lub wybierając odpowiednie sformułowanie z listy rozwijalnej. Marynarz szorujący pokład polał go zimną wodą, a następnie trąc szczotką, wykonał pracę o wartości 10000 J. Podłoga oddała zimnej wodzie 12000 J ciepła. Energia wewnętrzna podłogi 1. dodatnia, 2. nie zmieniła się, 3. wzrosła, 4. ujemna, 5. stała, 6. zmalała. Możemy to poznać, ponieważ różnica między energią wewnętrzną podłogi a energią wewnętrzną wody jest 1. dodatnia, 2. nie zmieniła się, 3. wzrosła, 4. ujemna, 5. stała, 6. zmalała.
R1Efd5G9GKIji
Ćwiczenie 9
Uzupełnij lukę, przeciągając kafelek lub wybierając odpowiednie sformułowanie z listy rozwijalnej. Duża piłka znajdująca się wysoko nad powierzchnią Ziemi ma energię potencjalną 1000 J. Spadając, tuż nad powierzchnią Ziemi, ma energię kinetyczną o wartości 700 J. Brakujące 300 J energii zostało zużyte na 1. ogrzanie powietrza wokół piłki, 2. ogrzanie piłki, 3. usunięcie z drogi piłki cząsteczek powietrza.
RHoEBcuKjn7Jj
Ćwiczenie 10
Łączenie par. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Przy każdym zdaniu w tabeli zaznacz „Prawda” albo „Fałsz”.. Konwekcja zachodzi tylko w gazach.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciecze są złymi przewodnikami ciepła, ale dzięki konwekcji przyczyniają się do szybkiego transportu ciepła.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Mała objętość pęcherzyków powietrza między włóknami wełny uniemożliwia transport energii cieplnej przez konwekcję.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Które z poniższych twierdzeń jest prawdziwe, a które fałszywe?

Prawda Fałsz
Konwekcja zachodzi tylko w gazach. □ □
Ciecze są złymi przewodnikami ciepła, ale dzięki konwekcji przyczyniają się do szybkiego transportu ciepła. □ □
Mała objętość pęcherzyków powietrza między włóknami wełny uniemożliwia transport energii cieplnej przez konwekcję. □ □
RNfTWQOJj6gL9
Ćwiczenie 11
Wstaw w luki odpowiednie pojęcia. Dlaczego "ciepło idzie do góry"? Na skutek 1. konwekcją, 2. ruch konwekcyjny, 3. unoszą się do góry, 4. opadają, 5. rozszerzalności termicznej, ciecze i gazy zmniejszają swoją gęstość, co wywołuje tzw. 1. konwekcją, 2. ruch konwekcyjny, 3. unoszą się do góry, 4. opadają, 5. rozszerzalności termicznej, czyli ruch spowodowany różnicą gęstości wywołaną różnymi temperaturami. Cieplejsze obszary cieczy lub gazu 1. konwekcją, 2. ruch konwekcyjny, 3. unoszą się do góry, 4. opadają, 5. rozszerzalności termicznej, z kolei chłodniejsze – 1. konwekcją, 2. ruch konwekcyjny, 3. unoszą się do góry, 4. opadają, 5. rozszerzalności termicznej. Zjawisko to nazywa się 1. konwekcją, 2. ruch konwekcyjny, 3. unoszą się do góry, 4. opadają, 5. rozszerzalności termicznej.
Ćwiczenie 12
R8272Q8ku5RlS
Który z rysunków przedstawia poprawnie ruch powietrza w pobliżu szklanki z gorącą wodą? Zaznacz prawidłową ilustrację.

Opisz, jak zachowuje się powietrze w pobliżu szklanki z gorącą wodą?

Rf4Il2ZdRMYdG
(Uzupełnij).
R1bE7GKBzKYZQ
Ćwiczenie 13
Szlifierz szkła szlifuje powierzchnię kryształowego wazonu, a miejsce szlifu polewa cieczą. Oceń, które zdania dotyczące tego procesu są prawdziwe? Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Praca sił tarcia prowadzi do wzrostu energii wewnętrznej szkła i tarczy szlifierskiej; świadczy o tym wzrost temperatury., 2. Polewanie cieczą ma na celu ochłodzenie szkła i tarczy szlifierskiej w miejscu szlifu., 3. Ciecz chłodząca pobiera ciepło od szkła i zmniejsza jego energię wewnętrzną., 4. Jeśli wzrost energii spowodowany pracą szlifierki będzie równy ciepłu pobranemu przez ciecz, to temperatura szkła się nie zmieni., 5. Szlifowanie nagrzewa szkło, a ciecz odbiera jego temperaturę., 6. Polewanie cieczą ma zmniejszyć tarcie między szkłem a tarczą szlifierską., 7. Praca szlifierki zamienia się na temperaturę szkła.
Źródło: Helena Nazarenko-Fogt, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, licencja: CC BY 3.0.
R19xD39Khi8RA
Ćwiczenie 14
Do kubka termicznego wlano napój o temperaturze 20°C i wrzucono kostki lodu o temperaturze 0°C. Oceń, które twierdzenia, dotyczące zjawisk zachodzących w tej mieszaninie, są prawdziwe? Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Lód topnieje, ale jego temperatura się nie zmienia., 2. Napój ochładza się, ponieważ przekazuje energię kostkom lodu., 3. Energia wewnętrzna napoju maleje, ponieważ oddaje on ciepło kostkom lodu., 4. Energia kinetyczna cząsteczek napoju maleje, bo przekazują one energię cząsteczkom lodu., 5. Napój ochładza się, ponieważ lód przekazuje mu swoje zimno., 6. Energia wewnętrzna lodu rośnie, bo lód się ogrzewa., 7. Lód topnieje, ponieważ napój przekazuje mu swoją temperaturę., 8. Lód topnieje, ponieważ rośnie jego temperatura., 9. Napój ochładza się, ponieważ lód przekazuje mu swoją temperaturę.
Źródło: Helena Nazarenko-Fogt, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, licencja: CC BY 3.0.

Poniżej znajdują się wzory, za pomocą których możesz przeliczać temperaturę w różnych skalach: Celsjusza, Kelvina I Fahrenheita.

T K = T C + 273
T F = 32 + 9 5 T C
R19AXdP31key3
Ćwiczenie 15
Temperatura powietrza w pokoju wzrosła o 10°C  w ciągu dnia. Dokończ zdanie tak, aby było prawdziwe. Zmiana temperatury powietrza w pokoju w skali Kelvina wynosi:
R1HHDdMSq3y99
Ćwiczenie 16
W USA używana jest skala temperatury Fahrenheita. Ile wynosi w stopniach Fahrenheita temperatura 5 stopni Celsjusza?
R1SmvSPvNbCmx
Ćwiczenie 17
Oblicz, ile wynosi temperatura 258 K w skali Fahrenheita. Uzupełnij odpowiedź.
Ważne!

Przed przystąpieniem do obliczeń pamiętaj o zamianie (uzgodnieniu) jednostek wszędzie tam, gdzie jest to niezbędne.

Ćwiczenie 18

Oblicz, jak długo trwa doprowadzenie do wrzenia szklanki wody o masie w czajniku o mocy . Temperatura początkowa wody wynosiła 15°C, ciepło właściwe wody ma wartość 4200 Jkg·°C. W rozwiązaniu zadania pomiń straty energii cieplnej.

R1FcQZFhGugKi
Ogrzanie szklanki wody za pomocą tego czajnika zajmie Tu uzupełnij s.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 19

Poniższy wykres przedstawia zależność temperatury T od ciepła Q dostarczonego dla ciał 1 i 2 o jednakowych masach przy ich ogrzewaniu podczas topnienia a następnie ogrzewaniu powstałej cieczy.

R1UtUoE8t6AWc
Ilustracja przedstawia kratkę. Na skrajnych jej liniach (lewej i dolnej) narysowano osie pierwszej ćwiartki układu współrzędnych - pionową z grotem skierowanym do góry, oraz poziomą z skierowanym grotem w prawo. Oś pionowa oznaczona jako duże te, oś pozioma oznaczona jako duże ku. Od punktu styku osi wychodzą dwa wykresy. Jeden jest niebieski, podpisany jako ciało jeden. Biegnie na skos (do góry w prawą stronę) przez dwie kratki stykające się wierzchołkami, aż do prawego górnego wierzchołka tej drugiej, poziomo przez trzy kratki i na ukos (do góry w prawą stronę), aż do prawego górnego wierzchołka kratki o dwie dalej w poziomie i trzy wyżej w pionie. Linia drugiego wykresu jest czerwona, podpisana jako ciało dwa. Biegnie na skos (do góry w prawą stronę) przez trzy kratki sąsiadujące ze sobą kolejno w pionie, aż do prawego górnego wierzchołka tej najwyższej, poziomo przez trzy kratki i na ukos (do góry w prawą stronę), aż do prawego górnego wierzchołka kratki o trzy dalej w poziomie i dwie wyżej w pionie, a więc kończy się w tym samym miejscu co niebieska linia wykresu.
RfFobGoCkmz8y
Łączenie par. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Przy każdym zdaniu w tabeli zaznacz Prawda albo Fałsz.. Ciepło topnienia ciała 1 jest większe niż ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciepło właściwe ciała 1 w stanie stałym jest większe niż ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciepło właściwe ciała 1 w stanie ciekłym jest większe niż ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Temperatura topnienia ciała 1 jest mniejsza niż ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciepło topnienia ciała 1 jest mniejsze niż ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciepło topnienia ciała 1 jest takie samo jak ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciepło właściwe ciała 1 w stanie stałym jest mniejsze niż ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Ciepło właściwe ciała 1 w stanie ciekłym jest mniejsze niż ciała 2.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
R1Zh3c3o54X2g
Ćwiczenie 20
Oblicz ilość energii potrzebnej do stopienia bryłki złota o masie mz=1 kg. Ciepło topnienia złota wynosi Lz=64000 Jkg.
Czy ta ilość energii wystarczyłaby do podgrzania porcji wody o masie mw=200 g o 80°C? Ciepło właściwe wody wynosi cw=4000 Jkg·°C.
Odpowiedź uzasadnij, wykonując odpowiednie obliczenia. Uzupełnij luki w zdaniach i równaniu, przeciągając odpowiednie liczby lub słowo wystarczy / nie wystarczy, lub wejdź w pole i wybierz odpowiedni element z listy rozwijalnej. Ilość energii potrzebnej do stopienia bryłki złota o podanej masie wynosi Qz=1. wystarczy, 2. 282400, 3. 640000, 4. nie wystarczy, 5. 200, 6. 2, 7. 80, 8. 6400, 9. 4000, 10. 6400, 11. 64000, 12. 64000, 13. 0,2, 14. 353J.Taka ilość energii 1. wystarczy, 2. 282400, 3. 640000, 4. nie wystarczy, 5. 200, 6. 2, 7. 80, 8. 6400, 9. 4000, 10. 6400, 11. 64000, 12. 64000, 13. 0,2, 14. 353 do podgrzania danej ilości wody, ponieważ:
Qw=1. wystarczy, 2. 282400, 3. 640000, 4. nie wystarczy, 5. 200, 6. 2, 7. 80, 8. 6400, 9. 4000, 10. 6400, 11. 64000, 12. 64000, 13. 0,2, 14. 353°C·1. wystarczy, 2. 282400, 3. 640000, 4. nie wystarczy, 5. 200, 6. 2, 7. 80, 8. 6400, 9. 4000, 10. 6400, 11. 64000, 12. 64000, 13. 0,2, 14. 353kg·1. wystarczy, 2. 282400, 3. 640000, 4. nie wystarczy, 5. 200, 6. 2, 7. 80, 8. 6400, 9. 4000, 10. 6400, 11. 64000, 12. 64000, 13. 0,2, 14. 353Jkg·°C=1. wystarczy, 2. 282400, 3. 640000, 4. nie wystarczy, 5. 200, 6. 2, 7. 80, 8. 6400, 9. 4000, 10. 6400, 11. 64000, 12. 64000, 13. 0,2, 14. 353 J
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
12. Ciepło pod lupą. Podsumowanie
1. Budowa atomu wodoru. Stan podstawowy i stany wzbudzone