ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.7

3
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 1 Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ (σελ. σχολικού βιβλίου 153-154) 1. Ο πίνακας δείχνει τη μεταβολή της θερμοκρασίας ενός υγρού σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο. Θερμοκρασία σε C Χρόνος σε min 83 0 70 1 60 2 53 3 53 4 53 5 53 6 48 7 43 8 α. Να σχεδιάσεις τη γραφική παράσταση της θερμοκρασίας ως προς το χρόνο. β. Σε ποια θερμοκρασία αλλάζει η κατάσταση του σώματος; Για ποιου είδους μεταβολή πρόκειται; ΛΥΣΗ α. C min t ) 0 , 0 ( 1 2 3 4 5 6 7 8 83 70 60 53 48 43 Υγρή φάση Συνυπάρχουν η υγρή και η στερεή φάση Στερεή φάση

description

Λύσεις των ασκήσεων του κεφαλαίου 7 Αλλαγές Κατάστασης, για το Μάθημα της Φυσικής της Β Γυμνασίου

Transcript of ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.7

Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 1

Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com

ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

(σελ. σχολικού βιβλίου 153-154)

1. Ο πίνακας δείχνει τη μεταβολή της θερμοκρασίας ενός υγρού σώματος σε συνάρτηση με

το χρόνο.

Θερμοκρασία σε C Χρόνος σε min

83 0

70 1

60 2

53 3

53 4

53 5

53 6

48 7

43 8

α. Να σχεδιάσεις τη γραφική παράσταση της θερμοκρασίας ως προς το χρόνο.

β. Σε ποια θερμοκρασία αλλάζει η κατάσταση του σώματος; Για ποιου είδους μεταβολή

πρόκειται;

ΛΥΣΗ

α.

C

mint )0,0( 1 2 3 4 5 6 7 8

83

70

60 53 48 43

Υγρή φάση Συνυπάρχουν η

υγρή και η στερεή

φάση

Στερεή φάση

Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 2

Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com

β. Η κατάσταση του σώματος αλλάζει στους C53 , δηλαδή σε σταθερή θερμοκρασία.

Πρόκειται για πήξη του υγρού σώματος. Συγκεκριμένα στις θερμοκρασίες C83 έως C53

το σώμα βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, στους C53 αλλάζει κατάσταση (συνυπάρχουν η

υγρή και η στερεή φάση) και στις θερμοκρασίες C53 έως C43 βρίσκεται σε στερεή

κατάσταση.

2. Στην εικόνα έχουμε σχεδιάσει τη γραφική παράσταση της θερμοκρασίας μιας ποσότητας

νερού σε συνάρτηση με το χρόνο κατά τη διάρκεια της θέρμανσης της. Η θέρμανση γίνεται

με σταθερό ρυθμό, δηλαδή η ποσότητα της θερμότητας που προσφέρουμε σε κάθε λεπτό,

είναι σταθερή.

α. Σε ποια χρονικά διαστήματα το νερό βρίσκεται σε στερεή, υγρή και σε αέρια κατάσταση;

β. Σε ποια χρονικά διαστήματα συνυπάρχουν: στερεό και υγρό, υγρό και αέριο;

γ. Πόσο χρόνο διήρκεσε η τήξη του πάγου και πόσο ο βρασμός του νερού;

δ. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του πίνακα 7.1, αιτιολόγησε γιατί τα δύο παραπάνω

χρονικά διαστήματα δεν είναι ίσα.

ΛΥΣΗ

α. Το νερό βρίσκεται σε στερεή κατάσταση (πάγος), στο χρονικό διάστημα 0 έως min1 ,

δηλαδή στις θερμοκρασίες C20 έως C0 .

Το νερό βρίσκεται σε υγρή κατάσταση στο χρονικό διάστημα min3 έως min8 , δηλαδή στις

θερμοκρασίες C0 έως C100 .

Το νερό βρίσκεται σε αέρια κατάσταση μετά από min20 θέρμανσης δηλαδή σε

θερμοκρασία μεγαλύτερη των C100 .

β. Στερεό και υγρό συνυπάρχουν στη θερμοκρασία C0 , στο χρονικό διάστημα min1 έως

min3 .

Υγρό και αέριο συνυπάρχουν στη θερμοκρασία C100 , στο χρονικό διάστημα min8 έως

min20

γ. Η τήξη του πάγου διήρκησε:

min2min1min3 t

Ο βρασμός του νερού διήρκησε:

min12min8min20 t

δ. Σύμφωνα τα δεδομένα του πίνακα 7.1 η λανθάνουσα θερμότητα τήξης του πάγου είναι:

kg

kJL 334

Δηλαδή κάθε kg1 πάγου απαιτεί θερμότητα kJ334 για να λιώσει.

Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 3

Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com

Αντίστοιχα, η λανθάνουσα θερμότητα βρασμού του νερού είναι:

kg

kJL 2256

Δηλαδή κάθε kg1 νερού απαιτεί θερμότητα kJ2256 για να βράσει.

Άρα το ποσό θερμότητας που απαιτείται για να βράσει μία ποσότητα νερού δεδομένης

μάζας είναι πολύ μεγαλύτερο από το ποσό θερμότητας που απαιτείται για να λιώσει μια

ποσότητα πάγου ίσης μάζας. Με δεδομένο το γεγονός ότι η ποσότητα της θερμότητας που

προσφέρουμε σε κάθε λεπτό, είναι σταθερή, απαιτείται πολύ περισσότερος χρόνος για να

δεχθεί τα kJ2256 το νερό και να βράσει απ’ ότι να δεχθεί τα kJ334 ο πάγος και να λιώσει.

Για το λόγο αυτό το νερό χρειάζεται πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για να βράσει το

νερό απ’ ότι για να λιώσει ο πάγος.

3. Με τη βοήθεια της εικόνας 7.9 (τα σκαλοπάτια των μεταβολών κατάστασης), κατάταξε

κατά σειρά μεγέθους τις ποσότητες θερμότητας που απαιτούνται: (α) για την αύξηση της

θερμοκρασίας 1 kg υγρού νερού από 0°C σε 100°C (β) για τη μετατροπή 1 kg πάγου 0°C σε

νερό της ίδιας θερμοκρασίας (γ) για το βρασμό 1 kg νερού θερμοκρασίας 100°C.

ΛΥΣΗ

Η θερμότητα που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 kg υγρού νερού από 0°C

σε 100°C είναι:

kJkJkJQC

4203557751000

Η θερμότητα που απαιτείται για τη μετατροπή 1 kg πάγου 0°C σε νερό της ίδιας

θερμοκρασίας (λανθάνουσα θερμότητα τήξης) είναι:

kJkJkJL 33421355

Η θερμότητα που απαιτείται για το βρασμό 1 kg νερού θερμοκρασίας 100°C (λανθάνουσα

θερμότητα βρασμού) είναι:

kJkJkJL 22567753031

Άρα παρατηρούμε ότι:

LQLC1000

Εικόνα 7.9 σχολικού βιβλίου