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 Hliníkový váleček o hmotnosti 800 g a teplotě 90 °C byl vložen do vody o hmotnosti 2 kg a teplotě 20 °C. Jaká bude výsledná teplota lázně po dosažení tepelné rovnováhy? (Tepelné ztráty zanedbáváme).
Řešení:
mAl = 800 g = 0,8 kg, tAl = t1= 90 °C, cAl = 900 J/kg∙°C, mv = 2 kg, tvody = t2 = 20 °C, cv = 4 200 J/kg∙°C, tvýsledná = tv = °C?
Hliníkový váleček se ochladí z teploty 90°C na teplotu výslednou, odevzdá tedy teplo
Voda přijme od válečku teplo Q2, čímž se ohřeje z 20°C na výslednou teplotu tv.
Porovnáním pravých stran obou rovnic a následným roznásobením dostáváme
Vyjádříme výslednou teplotu tv
Číselně
Odpověď:
Po dosažení tepelné rovnováhy bude výsledná teplota lázně 25,5 °C.
