RYS. 7.7 — TERMODYNAMIKA

Termodynamika — sprawdzian z fizyki, klasa 7

Temperatura, energia wewnętrzna i ciepło. Kluczowy wzór $Q = m \cdot c \cdot Δ T$ i przemiany fazowe, podczas których temperatura stoi w miejscu.

Grupa A — PDF za darmo ↓Ściąga wzorów

Lista kontrolna przed sprawdzianem

temperatura, skale Celsjusza i Kelvina
energia wewnętrzna i sposoby jej zmiany: praca i ciepło
przewodnictwo cieplne, konwekcja, promieniowanie
ciepło właściwe i obliczanie ciepła
przemiany fazowe: topnienie, krzepnięcie, parowanie, skraplanie, sublimacja, resublimacja
ciepło topnienia i ciepło parowania

UWAGA: Zwykle ostatni dział klasy 7; bywa nazwany „Zjawiska cieplne” albo „Przemiany energii w zjawiskach cieplnych”.

Ściąga wzorów: Termodynamika

Poz.	Wzór	Oznaczenia	Jednostka
W1	$Q = m \cdot c \cdot Δ T$	$Q$ — ciepło, $c$ — ciepło właściwe, $Δ T$ — zmiana temperatury	$J$
W2	$Δ T = T_{k} - T_{p}$	zmiana temperatury: końcowa minus początkowa	$^{\circ} C lub K$
W3	$Q = m \cdot c_{t}$	ciepło topnienia, $c_{t}$ — ciepło topnienia substancji	$J$
W4	$Q = m \cdot c_{p}$	ciepło parowania, $c_{p}$ — ciepło parowania substancji	$J$
W5	$T [K] = t [^{\circ} C] + 273$	zamiana stopni Celsjusza na kelwiny	$K$

Rozwiąż jak fizyk

liczby sprawdzone programem

3 zadania typowe dla sprawdzianu z tego działu, każde w 4 krokach: dane, szukane, wzór, obliczenia ze sprawdzeniem jednostek.

ZAD. 1

Ile ciepła potrzeba, aby ogrzać 2 kg wody od 20 °C do 70 °C? Ciepło właściwe wody: 4200 J/(kg·°C).

1DANE
$m = 2 kg$ $T_{p} = 20^{\circ} C, T_{k} = 70^{\circ} C$ $c = 4200 \frac{J}{kg \cdot ^{\circ} C}$
2SZUKANE
$Q = ? [J]$
3WZÓR
$Q = m \cdot c \cdot Δ T$
4OBLICZENIA
$Δ T = 70^{\circ} C - 20^{\circ} C = 50^{\circ} C$ $Q = 2 kg \cdot 4200 \frac{J}{kg \cdot ^{\circ} C} \cdot 50^{\circ} C$ $Q = 420000 J = 420 kJ$

SPRAWDZONO JEDNOSTKI

[kg] \cdot [\frac{J}{kg \cdot ^{\circ} C}] \cdot [^{\circ} C] = [J] ✓

Odpowiedź: Potrzeba 420 000 J, czyli 420 kJ ciepła.

ZAD. 2

Ile energii trzeba dostarczyć, aby stopić 0,5 kg lodu o temperaturze 0 °C? Ciepło topnienia lodu: 335 000 J/kg.

1DANE
$m = 0, 5 kg$ $c_{t} = 335000 \frac{J}{kg}$
2SZUKANE
$Q = ? [J]$
3WZÓR
$Q = m \cdot c_{t}$ Lód ma już 0 °C, więc nie trzeba go ogrzewać — tylko stopić.
4OBLICZENIA
$Q = 0, 5 kg \cdot 335000 \frac{J}{kg}$ $Q = 167500 J = 167, 5 kJ$

SPRAWDZONO JEDNOSTKI

[kg] \cdot [\frac{J}{kg}] = [J] ✓

Odpowiedź: Trzeba dostarczyć 167 500 J, czyli 167,5 kJ energii.

ZAD. 3

Woda ostygła od 80 °C do 30 °C i oddała 105 000 J ciepła. Jaka była jej masa? Ciepło właściwe wody: 4200 J/(kg·°C).

1DANE
$Q = 105000 J$ $Δ T = 80^{\circ} C - 30^{\circ} C = 50^{\circ} C$ $c = 4200 \frac{J}{kg \cdot ^{\circ} C}$
2SZUKANE
$m = ? [kg]$
3WZÓR
$Q = m \cdot c \cdot Δ T \Rightarrow m = \frac{Q}{c \cdot Δ T}$
4OBLICZENIA
$m = \frac{105 000 J}{4200 \frac{J}{kg \cdot ^{\circ} C} \cdot 50 ^{\circ} C} = \frac{105 000}{210 000} kg$ $m = 0, 5 kg$

SPRAWDZONO JEDNOSTKI

[J] : [\frac{J}{kg}] = [kg] ✓

Odpowiedź: Masa wody wynosiła 0,5 kg.

Przelicznik jednostek działu

°C → K (+ 273)
K → °C (− 273)
kJ → J (· 1000)
MJ → J (· 1 000 000)
min → s (· 60)
g → kg (: 1000)

Wszystkie jednostki z klas 7–8 w jednym miejscu: przelicznik jednostek.

Sprawdzian do wydruku

WYDANIE A · BEZPŁATNE

Grupa A sprawdzianu

Zjawiska cieplne: pełny arkusz grupy A do wydruku (bez klucza). Rozwiąż go na czas, jak na lekcji.

Pobierz PDF ↓

WYDANIE A–E · Z KLUCZEM

Grupy A–E, klucz, punktacja

Zjawiska cieplne — sprawdzian z fizyki, klasa 7, grupy A–E. W sklepie Nie każ mu liczyć!

3,90 złW sklepie →

Więcej do tego działu

Zestaw kart pracy · 7,90 złCiepło i stany skupienia, fizyka klasa 7

W sklepie →

Uwagi: typowe błędy

Zamiana różnicy temperatur na kelwiny przez dodanie 273 — zmiana o 50 °C to także zmiana o 50 K.
Szukanie wzrostu temperatury podczas topnienia — w czasie przemiany fazowej temperatura się nie zmienia.
Masa w gramach przy cieple właściwym podanym w J/(kg·°C).

Co to jest ciepło właściwe?

Ilość ciepła potrzebna, żeby 1 kg substancji ogrzać o 1 °C. Woda ma bardzo duże ciepło właściwe: 4200 J/(kg·°C).

Czym różni się parowanie od wrzenia?

Parowanie zachodzi z powierzchni cieczy w każdej temperaturze, a wrzenie w całej objętości i w określonej temperaturze wrzenia.

UWAGA DLA NAUCZYCIELA

Sprawdzian „Zjawiska cieplne” (grupy A–E): temperatura, energia wewnętrzna, przekazywanie ciepła, ciepło właściwe i przemiany fazowe.

Zestaw w sklepie →