pbfizicaAcasăPrețuriAutentificare
pbfizica
pbfizica

Fizică pentru elevii care vor mai mult de 9

Autentificare

Toată programa de fizică de Bacalaureat — patru capitole, lecții interactive cu simulări, grile cu rezolvări complete și variante de BAC. Înveți în ritmul tău.

AcasăArticole

Termodinamică · Fizică BAC

Probleme rezolvate de calorimetrie — Termodinamică

32 de probleme de calorimetrie (capitolul Termodinamică) sunt publicate pe pbfizica, fiecare cu enunț, variante de răspuns și soluție completă, explicată pas cu pas. Mai jos găsești un set gratuit, rezolvat integral, de la nivel începător până la avansat — restul bibliotecii e disponibil din aplicație.

Probleme rezolvate de calorimetrie

1

Începător

Termodinamică · Calorimetrie

O masă m=1 kgm = 1\,\text{kg} de apă (având căldura specifică ca=4180 J/(kg \cdotK)c_a = 4180\,\text{J/(kg \cdot K)}) este încălzită cu Δt=10 ∘C\Delta t = 10\,^\circ\text{C}. Căldura necesară încălzirii apei este:

a5,6 kJ5{,}6\,\text{kJ}
b15,8 kJ15{,}8\,\text{kJ}
c20,4 kJ20{,}4\,\text{kJ}
d41,8 kJ41{,}8\,\text{kJ}

Indiciu. Foloseşte direct ecuaţia calorimetrică Q=mcaΔtQ = mc_a\Delta t.

Soluție completă

Căldura necesară încălzirii apei:

Q=mcaΔt=1⋅4180⋅10=41800 J=41,8 kJQ = mc_a\Delta t = 1 \cdot 4180 \cdot 10 = 41800\,\text{J} = 41{,}8\,\text{kJ}

Răspuns corect: d. Distractorii corespund: (a) 5,6 kJ5{,}6\,\text{kJ} apare dintr-o eroare mare de conversie a unităţilor sau a datelor folosite; (b) 15,8 kJ15{,}8\,\text{kJ} apare dacă se foloseşte greşit căldura specifică (de exemplu, o valoare în cal/(g \cdotK)\text{cal/(g \cdot K)} neconvertită corect în J/(kg \cdotK)\text{J/(kg \cdot K)}); (c) 20,4 kJ20{,}4\,\text{kJ} apare dintr-o omisiune a unui factor 22 în calcul (de exemplu, prin folosirea greşită a unei jumătăţi din Δt\Delta t sau din cac_a).
2

Mediu

Termodinamică · Calorimetrie

Un vas conține m=2 kgm = 2\ \text{kg} de apă la temperatura t1=20 °Ct_1 = 20\ °\text{C}. Apa este încălzită până la t2=70 °Ct_2 = 70\ °\text{C}. Căldura specifică a apei este c=4180 J/(kg⋅K)c = 4180\ \text{J/(kg·K)}. Cantitatea de căldură primită de apă este:

a418 kJ418\ \text{kJ}
b585,2 kJ585{,}2\ \text{kJ}
c8,36 kJ8{,}36\ \text{kJ}
d209 kJ209\ \text{kJ}

Indiciu. Căldura sensibilă: Q=m⋅c⋅ΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T.

Soluție completă

ΔT=t2−t1=70−20=50 K\Delta T = t_2 - t_1 = 70 - 20 = 50\ \text{K}

Q=m⋅c⋅ΔT=2⋅4180⋅50=418 000 J=418 kJQ = m \cdot c \cdot \Delta T = 2 \cdot 4180 \cdot 50 = 418\,000\ \text{J} = 418\ \text{kJ}
3

Mediu

Termodinamică · Calorimetrie

Se amestecă m1=1 kgm_1 = 1\ \text{kg} de apă la t1=80 °Ct_1 = 80\ °\text{C} cu m2=3 kgm_2 = 3\ \text{kg} de apă la t2=20 °Ct_2 = 20\ °\text{C}. Schimbul de căldură are loc doar între cele două cantități de apă. Temperatura de echilibru a amestecului este:

a50 °C50\ °\text{C}
b35 °C35\ °\text{C}
c45 °C45\ °\text{C}
d65 °C65\ °\text{C}

Indiciu. Ecuația calorimetrică: Qcedat=QprimitQ_{cedat} = Q_{primit}.

Soluție completă

m1c(t1−te)=m2c(te−t2)m_1 c (t_1 - t_e) = m_2 c (t_e - t_2)

1⋅(80−te)=3⋅(te−20)1 \cdot (80 - t_e) = 3 \cdot (t_e - 20)

80−te=3te−6080 - t_e = 3 t_e - 60

140=4te⇒te=35 °C140 = 4 t_e \Rightarrow t_e = 35\ °\text{C}
4

Avansat

Termodinamică · Calorimetrie

Pentru a topi complet o bucată de gheață aflată la 0 °C0\ °\text{C} se consumă o căldură Q=1 002 000 JQ = 1\,002\,000\ \text{J}. Căldura latentă specifică de topire a gheții este λ=334 000 J/kg\lambda = 334\,000\ \text{J/kg}. Masa bucății de gheață este:

a0,33 kg0{,}33\ \text{kg}
b1 336 kg1\,336\ \text{kg}
c6 kg6\ \text{kg}
d3 kg3\ \text{kg}

Indiciu. Căldura latentă: Q=m⋅λQ = m \cdot \lambda.

Soluție completă

m=Qλ=1 002 000334 000=3 kgm = \dfrac{Q}{\lambda} = \dfrac{1\,002\,000}{334\,000} = 3\ \text{kg}
5

Mediu

Termodinamică · Calorimetrie

O bilă metalică cu masa m=0,5 kgm = 0{,}5\ \text{kg} primește o căldură Q=9 000 JQ = 9\,000\ \text{J}, iar temperatura ei crește cu ΔT=40 K\Delta T = 40\ \text{K}. Căldura specifică a metalului este:

a225 J/(kg⋅K)225\ \text{J/(kg·K)}
b900 J/(kg⋅K)900\ \text{J/(kg·K)}
c450 J/(kg⋅K)450\ \text{J/(kg·K)}
d180 000 J/(kg⋅K)180\,000\ \text{J/(kg·K)}

Indiciu. Căldura sensibilă: Q=m⋅c⋅ΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T.

Soluție completă

c=Qm⋅ΔT=9 0000,5⋅40=9 00020=450 J/(kg⋅K)c = \dfrac{Q}{m \cdot \Delta T} = \dfrac{9\,000}{0{,}5 \cdot 40} = \dfrac{9\,000}{20} = 450\ \text{J/(kg·K)}

Vrei mai multe?

Încă 27 probleme de calorimetrie — cu soluții complete — te așteaptă în aplicație, plus toate celelalte capitole.

Exersează în aplicație
Lecția de calorimetrieteorie, exemple și explicații pas cu pas→← Înapoi la probleme de Termodinamică→