✎Ściąga z działu
Temperatura i energia wewnętrzna
- Wyższa temperatura = szybszy ruch cząsteczek = większa ich średnia energia kinetyczna.
- T = t + 273
- Energia wewnętrzna to suma energii kinetycznej i potencjalnej wszystkich cząsteczek ciała. Mierzymy ją w dżulach (J).
Zmiana energii wewnętrznej: praca i ciepło
- ΔEw = W + Q
- Ciepło oddane przez ciało cieplejsze = ciepło pobrane przez ciało zimniejsze (gdy nic nie ucieka do otoczenia).
- Praca: pocierasz dłonie – siła tarcia wykonuje pracę i dłonie się ogrzewają. Pompujesz rower – sprężasz powietrze i pompka robi się ciepła. Zginasz kilka razy drut – miejsce zgięcia się nagrzewa.
Sposoby przekazywania ciepła
- Przewodnictwo – energia przechodzi przez nieruchomą materię; konwekcja – ciepło niesie płynąca ciecz lub gaz; promieniowanie – działa nawet w próżni.
- Przewodnictwo: szybciej drgające cząsteczki cieplejszej części ciała zderzają się z sąsiednimi i przekazują im energię. Samo ciało się nie przesuwa. W metalach energię niosą też swobodne elektrony.
- Przewodniki ciepła to metale, np. srebro, miedź, aluminium. Izolatory ciepła to np. drewno, plastik, styropian, wełna i powietrze.
Ciepło właściwe
- Q = m · c · ΔT
- Ciepło właściwe (c) mówi, ile energii trzeba dostarczyć, aby 1 kg substancji ogrzać o 1 K (czyli o 1 °C).
Zmiany stanu skupienia
- Podczas topnienia i wrzenia temperatura się nie zmienia, choć ciągle dostarczamy ciepło. Energia idzie na rozrywanie wiązań między cząsteczkami – rośnie energia wewnętrzna, a temperatura nie.
- Wrzenie to gwałtowne parowanie w całej objętości cieczy – w środku powstają pęcherzyki pary. Temperatura wrzenia zależy od ciśnienia: woda wrze w 100 °C pod ciśnieniem 1013 hPa, na Rysach w ok. 92 °C, a w szybkowarze w ok. 120 °C.
?Próbny sprawdzian
Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.
Temperatura jest miarą
- Aśredniej energii kinetycznej cząsteczek
- Benergii wewnętrznej całego ciała
- Cilości ciepła zawartego w ciele
- Dmasy cząsteczek
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: średniej energii kinetycznej cząsteczek – Im szybciej średnio poruszają się cząsteczki, tym wyższa temperatura.
Temperatura 27 °C w skali Kelvina to
- A27 K
- B300 K
- C273 K
- D246 K
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 300 K – T = t + 273 = 27 + 273 = 300 K.
Temperatura 350 K w skali Celsjusza to
- A350 °C
- B77 °C
- C623 °C
- D−77 °C
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 77 °C – t = T − 273 = 350 − 273 = 77 °C.
Pocierane o siebie dłonie ogrzewają się, ponieważ
- Adłonie pobierają ciepło z powietrza
- Bwykonujemy pracę, która zwiększa energię wewnętrzną dłoni
- Cmaleje energia wewnętrzna dłoni
- Dcząsteczki skóry zwalniają
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: wykonujemy pracę, która zwiększa energię wewnętrzną dłoni – Praca siły tarcia zamienia się w energię wewnętrzną dłoni.
Ciepło przepływa samo
- Aod ciała o większej energii wewnętrznej do ciała o mniejszej
- Bod ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej
- Cod ciała zimniejszego do cieplejszego
- Dod ciała o większej masie do ciała o mniejszej
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej – O kierunku przepływu ciepła decyduje tylko różnica temperatur.
Nad gazem wykonano pracę 300 J i dostarczono mu 200 J ciepła. Jego energia wewnętrzna wzrosła o
- A200 J
- B300 J
- C500 J
- D100 J
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: 500 J – ΔEw = W + Q = 300 J + 200 J = 500 J.
Metalowa łyżeczka w gorącej herbacie nagrzewa się aż po rączkę. To przykład
- Akonwekcji
- Bparowania
- Cpromieniowania
- Dprzewodnictwa cieplnego
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: przewodnictwa cieplnego – Energia przechodzi przez metal, który się nie przesuwa.
Konwekcja zachodzi
- Aw cieczach i gazach
- Btylko w metalach
- Ctylko w ciałach stałych
- Dtakże w próżni
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: w cieczach i gazach – Konwekcja wymaga ruchu ogrzanej cieczy lub gazu.
Energia Słońca dociera do Ziemi dzięki
- Akonwekcji
- Bprądom powietrza
- Cprzewodnictwu
- Dpromieniowaniu
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: promieniowaniu – Między Słońcem a Ziemią jest próżnia, a promieniowanie nie potrzebuje ośrodka.
Ile ciepła trzeba dostarczyć 2 kg wody, aby ogrzać ją o 10 K (c = 4200 J/(kg · K))?
- A84 000 J
- B8400 J
- C21 000 J
- D42 000 J
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: 84 000 J – Q = m · c · ΔT = 2 · 4200 · 10 = 84 000 J.
Jednostką ciepła właściwego jest
- AJ/kg
- BJ/(kg · K)
- CJ · kg · K
- DJ/K
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: J/(kg · K) – c = Q przez m · ΔT, więc jednostka to dżul podzielony przez kilogram i kelwin.
Po 1 kg każdej z substancji dostarczono tyle samo ciepła. Która ogrzeje się najmniej?
- Awoda
- Bmiedź
- Cpiasek
- Dżelazo
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: woda – Woda ma największe ciepło właściwe, więc przy tym samym Q jej ΔT jest najmniejsze.
Powstawanie szronu na szybie to
- Asublimacja
- Bkrzepnięcie
- Cresublimacja
- Dskraplanie
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: resublimacja – Para wodna zamienia się od razu w kryształki lodu.
Zaparowane lustro w łazience to przykład
- Aparowania
- Btopnienia
- Cresublimacji
- Dskraplania
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: skraplania – Para wodna oddaje energię zimnemu lustru i zamienia się w kropelki wody.
Garnek z wodą i lodem stoi na palniku, a wodę cały czas mieszamy. Jak zmienia się temperatura mieszaniny, dopóki pływa w niej lód?
- Apozostaje równa 0 °C
- Bstale rośnie
- Cmaleje
- Drośnie, ale wolniej niż później
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: pozostaje równa 0 °C – Ciepło idzie na topnienie lodu, więc temperatura stoi w miejscu.
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.