Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 m∙s-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
Molekulová fyzika a termika
Molekulová fyzika a termika Vodu o hmotnosti 2 kg a teplotě 20 °C jsme původně chtěli na vařiči ohřát na teplotu 100 °C. Protože jsme ale vařič zapomněli vypnout, všechna voda se vypařila (přeměnila se na páru o teplotě 100 °C). Porovnejte celkově spotřebované teplo s teplem potřebným k původně plánovanému zahřátí vody.
(Teplo potřebné k zahřívání nádoby a okolního vzduchu zanedbejte.)
Řešení:
Nejprve vypočítáme teplo potřebné k plánovanému zvýšení teploty vody:
m = 2 kg, c = 4 200 J/kg∙°C, Q = ? J
Teplo Q vypočítáme podle vztahu
Číselně
Nyní vypočítáme teplo potřebné k neplánovanému vypaření vody:
m = 2 kg, lv =2 260 000 J/kg, Lv = ? J
Skupenské teplo vypařování Lv vypočítáme podle vztahu
Číselně
Celkově spotřebované teplo je dáno součtem 0,7 MJ + 4,5 MJ = 5,2 MJ.
Odpověď:
Oproti plánované spotřebě tepla 0,7 MJ byla skutečná spotřeba 5,2 MJ, tedy více než sedmkrát vyšší.
