ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →
Fizyka · powtórka działu · kl. 2

Termodynamika – powtórka do sprawdzianu

ogarniam.edu.pl · Fizyka · klasa 2 LOściąga z działu · próbny test: ogarniam.edu.pl/lo/2/fizyka/powtorka/termodynamika/

Sprawdzian albo kartkówka z działu „Termodynamika”? Przeczytaj ściągę, rozwiąż próbny test (15 pytań z odpowiedziami), a potem sprawdź się w teście z wynikiem i oceną.

Test z działu · 10 pytańPróbny sprawdzian na tej stronie ↓

Tematy w dziale

✎Ściąga z działu

Energia wewnętrzna, temperatura i rozszerzalność

  • Temperatura to nie ciepło. Temperatura opisuje stan ciała, a ciepło to energia przekazana między ciałami wskutek różnicy temperatur.
  • Energia wewnętrzna U [J] ciała to suma energii kinetycznej chaotycznego ruchu wszystkich jego cząsteczek i energii ich wzajemnych oddziaływań. Nie obejmuje energii ruchu ciała jako całości.
  • Oznaczenia: T – temperatura bezwzględna [K]; t – temperatura w skali Celsjusza [°C].

Ciepło, praca i I zasada termodynamiki

  • ΔU = Q + W. Zmiana energii wewnętrznej układu jest równa sumie ciepła dostarczonego do układu i pracy wykonanej nad nim – to zasada zachowania energii.
  • Oznaczenia: Q – ciepło [J]; W – praca wykonana nad układem [J] (w klasie III oznaczana Wnad); ΔU – zmiana energii wewnętrznej układu [J].
  • Ciepło Q to energia przekazana między ciałami o różnych temperaturach – samorzutnie od cieplejszego do chłodniejszego.

Ciepło właściwe i kalorymetr

  • Q = m · c · ΔT – gdy ciało zmienia temperaturę bez zmiany stanu skupienia.
  • c = mw · cw · ΔTw przez m · ΔT, gdzie mw, cw, ΔTw – masa, ciepło właściwe i przyrost temperatury wody; m, ΔT – masa ciała i spadek jego temperatury.
  • Oznaczenia: Q – ciepło pobrane lub oddane [J]; m – masa [kg]; c – ciepło właściwe [J/(kg·K)]; ΔT – zmiana temperatury [K] (w °C liczbowo taka sama).

Przemiany fazowe

  • Q = m · L. Ciepło topnienia jest równe ciepłu krzepnięcia, a ciepło parowania – ciepłu skraplania.
  • Przemiany fazowe (zmiany stanu skupienia): topnienie i krzepnięcie (ciało stałe ↔ ciecz), parowanie i skraplanie (ciecz ↔ gaz). Przy topnieniu i parowaniu ciało pobiera ciepło, przy krzepnięciu i skraplaniu tyle samo ciepła oddaje.
  • Oznaczenia: Q – ciepło [J]; m – masa substancji, która zmienia stan skupienia [kg]; L – ciepło przemiany fazowej (topnienia albo parowania) [J/kg].

Szczególne właściwości wody

  • Woda ma największą gęstość w ok. 4 °C, a lód jest lżejszy od wody – dlatego jeziora zamarzają od góry, a nie od dna.
  • Oznaczenia: ρ – gęstość [kg/m³]; c – ciepło właściwe [J/(kg·K)]; L – ciepło parowania [J/kg]; m – masa [kg]; Q – ciepło [J].
  • Ciepło właściwe wody to ok. 4200 J/(kg·K) – jedno z największych wśród popularnych substancji. Woda wolno się ogrzewa i wolno stygnie.

?Próbny sprawdzian

Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.

  1. Temperatura ciała jest miarą

    1. Aśredniej energii kinetycznej jego cząsteczek
    2. Bjego objętości
    3. Cilości ciepła zawartego w ciele
    4. Djego masy
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: średniej energii kinetycznej jego cząsteczek – Im większa średnia energia kinetyczna chaotycznego ruchu cząsteczek, tym wyższa temperatura.

  2. Jak zamienić temperaturę w stopniach Celsjusza na kelwiny?

    1. AT = t − 273,15
    2. BT = 2t
    3. CT = t/273,15
    4. DT = t + 273,15
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: T = t + 273,15 – Temperatura w kelwinach jest o 273,15 większa od liczby stopni Celsjusza.

  3. Ile kelwinów to 25 °C?

    1. A25 K
    2. B298,15 K
    3. C−⁠248,15 K
    4. D273,15 K
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 298,15 K – T = 25 + 273,15 = 298,15 K.

  4. Który zapis I zasady termodynamiki jest poprawny, gdy W oznacza pracę wykonaną nad układem?

    1. AΔU = Q + W
    2. BΔU = Q · W
    3. CΔU = Q − W
    4. DΔU = W/Q
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: ΔU = Q + W – Zmiana energii wewnętrznej jest sumą ciepła dostarczonego do układu i pracy wykonanej nad nim.

  5. Gaz pobrał 300 J ciepła, a nad gazem wykonano 200 J pracy. Ile wynosi ΔU?

    1. A100 J
    2. B300 J
    3. C500 J
    4. D−⁠100 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 500 J – ΔU = Q + W = 300 J + 200 J = 500 J.

  6. Gaz pobrał 400 J ciepła i wykonał pracę 150 J. Ile wynosi ΔU?

    1. A250 J
    2. B550 J
    3. C150 J
    4. D−⁠250 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 250 J – Gaz wykonał pracę, więc W = −⁠150 J i ΔU = 400 J − 150 J = 250 J.

  7. Co to jest ciepło właściwe?

    1. AIlość ciepła potrzebna do stopienia 1 kg substancji
    2. BIlość ciepła potrzebna do ogrzania 1 kg substancji o 1 K
    3. CCałe ciepło zawarte w ciele
    4. DTemperatura topnienia substancji
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1 kg substancji o 1 K – Ciepło właściwe dotyczy 1 kg substancji i zmiany temperatury o 1 K.

  8. Ile ciepła potrzeba do ogrzania 0,5 kg wody o 10 K (c = 4200 J/(kg·K))?

    1. A21 kJ
    2. B2,1 kJ
    3. C4,2 kJ
    4. D42 kJ
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 21 kJ – Q = m · c · ΔT = 0,5 · 4200 · 10 J = 21 000 J = 21 kJ.

  9. Jaka jest jednostka ciepła właściwego?

    1. AJ/K
    2. BJ/kg
    3. CJ/(kg·K)
    4. Dkg/J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: J/(kg·K) – c = Q/(m · ΔT), więc jednostką jest dżul na kilogram i kelwin.

  10. Co dzieje się z temperaturą lodu podczas topnienia pod stałym ciśnieniem?

    1. AMaleje
    2. BNajpierw rośnie, potem maleje
    3. CPozostaje stała
    4. DRośnie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Pozostaje stała – Dostarczane ciepło zwiększa energię oddziaływań cząsteczek, a nie ich średnią energię kinetyczną.

  11. Wzór na ciepło potrzebne do przemiany fazowej to

    1. AQ = m · L
    2. BQ = m · c · ΔT
    3. CQ = m · g · h
    4. DQ = L/m
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Q = m · L – L to ciepło przemiany fazowej w J/kg, więc mnożymy je przez masę.

  12. Ile ciepła potrzeba do stopienia 0,2 kg lodu o temperaturze 0 °C (L = 334 kJ/kg)?

    1. A66,8 kJ
    2. B6,68 kJ
    3. C334 kJ
    4. D1670 kJ
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 66,8 kJ – Q = m · L = 0,2 kg · 334 kJ/kg = 66,8 kJ.

  13. W jakiej temperaturze woda w stanie ciekłym ma największą gęstość?

    1. A100 °C
    2. BOk. 4 °C
    3. C0 °C
    4. D−⁠4 °C
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Ok. 4 °C – Poniżej ok. 4 °C woda przy ochładzaniu się rozszerza, więc największą gęstość ma w ok. 4 °C.

  14. Dlaczego jeziora zamarzają od powierzchni?

    1. ANajgęstsza woda (ok. 4 °C) opada na dno, a chłodniejsza i lżejsza zostaje na górze
    2. BWoda przy dnie ma zawsze 0 °C
    3. CPowierzchnia jest zawsze zimniejsza od dna z powodu wiatru
    4. DLód jest cięższy od wody
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Najgęstsza woda (ok. 4 °C) opada na dno, a chłodniejsza i lżejsza zostaje na górze – Dzięki anomalii rozszerzalności zimna woda zostaje u góry i tam tworzy się lód, który pływa.

  15. Dlaczego klimat nadmorski jest łagodniejszy niż w głębi lądu?

    1. AMorze pochłania całe promieniowanie Słońca
    2. BWoda ma duże ciepło właściwe, więc wolno się ogrzewa i wolno stygnie
    3. CMorze jest zawsze cieplejsze od lądu
    4. DWoda ma małe ciepło właściwe
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Woda ma duże ciepło właściwe, więc wolno się ogrzewa i wolno stygnie – Duże c sprawia, że temperatura morza zmienia się powoli, co łagodzi wahania temperatury na wybrzeżu.

Sprawdzian już blisko? Zrób test z całego działu

10 losowych pytań z tematów działu, wynik w procentach i ocena od 1 do 6. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Test z działu · 10 pytańWszystkie tematy: Fizyka