lista_v

LISTA V
Entropia, ciepło, energia
1. Oblicz zmiany entropii w procesie ogrzewania lodu o temperaturze –20ºC
do temperatury 100ºC pod ciśnieniem normalnym. Sporządź wykres zależności
zmian entropii od temperatury. Ciepło właściwe lodu 2095 J/kgK, ciepło właściwe
wody 4.2·103 J/kgK, ciepło topnienia lodu 335 ·10 3 J/kg, ciepło parowania wody
2259·103 J/kg.
2. Jaką temperaturę wskaże termometr rtęciowy przechowywany w temperaturze 20ºC po włożeniu jego
końca zawierającego 0.5cm 3 Hg do 3cm 3 Hg o temperaturze 5ºC ?
Założenie: szkło termometru nie ma wpływu na wskazania termometru.
3. Jaka powinna być temperatura lodów aby po zjedzeniu 100 g lodów, mających 1000kJ energii, nie
przytyć? Załóżmy, że głównym składnikiem lodów jest woda. Czy istnieje rzeczywiste rozwiązanie tego
zadania?
4. Załóżmy, że moc człowieka związana z utrzymaniem procesów życiowych to 100W. Gdyby miał do
dyspozycji tylko wspomniane lody, to jaką ilość musiałby zjadać w ciągu doby aby nie tracić swej masy?
5. W pewnym procesie termodynamicznym zachodzącym w stałej temperaturze T=300K nastąpił wzrost
entropii układu o 10J/K a jego energia wewnętrzna się nie zmieniła. Co można powiedzieć o tym procesie?
6. Podczas strzelaniny ołowiana kula, lecąca z prędkością 400 m/s przebiła drewnianą deskę co
spowodowało zmniejszenie jej prędkości do 100 m/s. Jaka część masy kuli stopi się jeśli temperatura kuli w
momencie uderzenia wynosiła 27 ºC? Ciepło właściwe ołowiu: 125 J/kgK, temperatura topnienia ołowiu:
327 ºC, ciepło topnienia ołowiu: 25 kJ/kg.
Założenia: I) na ogrzanie kuli zużywa się 60% energii,II) roztopiony ołów wylatuje wraz z kulą
7. Wykaż, ze zmiana entropii w warunkach równowagi termodynamicznej jest maksymalna.
8. W przedstawionym na rysunku pojemniku znajduje się
5 cząsteczek gazu, które są rozróżnialne. Oblicz jak zmieni
się entropia układu po odkręceniu zaworu?
9. Woda o temperaturze 40ºC obniżyła swoją temperaturę do 28ºC wskutek parowania.W chwili początkowej
było 40 kg wody (o temp. 40ºC) . Ile wody wyparowało?
wskazówka: zaniedbujemy zależność ciepła właściwego i ciepła parowania wody od temperatury