Page 48 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PROMOCJA

Aby obliczyć ilość energii oddanej przez krzepnącą substancję, zastosuje-
my wzór:
Q = m · q k
Dla danej substancji wartości ciepła topnienia i krzepnięcia są jednakowe:
q k = q t

Przykład 5.

Bryłę lodu o masie 1 kg i temperaturze –10°C ogrzano i stopiono w temperaturze 0°C. Ile energii dostarczono
w tym procesie? Narysuj wykres zależności temperatury od dostarczonej energii.

Dane: Szukane:
m = 1 kg Q = ?

t 1 = –10°C
t 2 = 0°C
J
c l = 2100 kg · °C
J
q t = 334 000 kg
Rozwiązanie
)
Energię potrzebną do ogrzania lodu do temperatury 0°C obliczymy ze wzoru: Q 1 = m · c l · (t 2 – t 1
= 1 kg · 2100 J · (0°C – (–10°C)) = 1 kg · 2100 J · 10°C = 21 000 J
Po podstawieniu danych: Q 1
kg · °C kg · °C
Energię potrzebną na stopienie lodu obliczymy
ze wzoru: Q 2 = m · q t t ( ᴼC)
J
Q 2 = 1 kg · 334 000 kg = 334 000 J
21 100 200 300 355 Q (kJ)
Q = Q 1 + Q 2 0
Q = 21 000 J + 334 000 J = 355 000 J = 355 kJ

Odpowiedź: W tym procesie dostarczono 355 kJ energii. -10

Parowanie i skraplanie

Przyjrzymy się teraz bliżej parowaniu i skraplaniu (il. 1.17). Jak pamiętasz,
parowanie polega na zmianie stanu skupienia z ciekłego w gazowy (lotny).
Zachodzi np. na powierzchni wody w temperaturze powyżej 0°C, a poniżej
100°C. W tej temperaturze bowiem istnieją w cieczy cząsteczki o energii na
skraplanie parowanie tyle dużej, że kontakt z cieczą zostaje zerwany, ponieważ siły spójności są za
małe, aby temu zapobiec. Szybkość parowania zależy od rodzaju cieczy; od
temperatury – im wyższa temperatura, tym ciecz paruje szybciej; od wielko-
ści powierzchni parowania – im większa powierzchnia, tym szybciej paruje
ciecz; od ciśnienia; wilgotności powietrza; ruchu powietrza nad powierzchnią
parującą.
1.17 Procesy parowania i skraplania Skraplanie polega na zmianie stanu skupienia z gazowego (lotnego) w ciekły.

46