Ciepło właściwe i zmiany stanu skupienia

Żeby ogrzać ciało, trzeba dostarczyć ciepło Q = c · m · ΔT, gdzie c to ciepło właściwe substancji — liczba mówiąca, ile energii potrzeba na ogrzanie 1 kg o 1°C. Woda ma wyjątkowo duże ciepło właściwe (4200 J/(kg·°C)), dlatego wolno się nagrzewa i wolno stygnie.

Podczas topnienia i wrzenia temperatura stoi w miejscu, mimo że ciepło wciąż płynie — cała energia idzie na rozrywanie wiązań między cząsteczkami. Na wykresie ogrzewania widać wtedy poziome półki: przy 0°C (topnienie lodu) i przy 100°C (wrzenie wody).

Wzór na ciepło potrzebne do ogrzania ciała

Q = c · m · ΔT

Co to jest ciepło właściwe?

energia potrzebna do ogrzania 1 kg substancji o 1°C

Jednostka ciepła właściwego

J/(kg·°C)

Ciepło właściwe wody

4200 J/(kg·°C)

Dlaczego woda wolno stygnie?

ma bardzo duże ciepło właściwe — magazynuje dużo energii

Co dzieje się z temperaturą podczas topnienia?

nie zmienia się, mimo że ciepło jest dostarczane

Temperatura topnienia lodu

0°C

Temperatura wrzenia wody pod normalnym ciśnieniem

100°C

Na co idzie energia podczas topnienia?

na rozerwanie wiązań między cząsteczkami, nie na wzrost temperatury

Jak nazywa się przejście z cieczy w gaz w całej objętości?

wrzenie

Jak nazywa się przejście z gazu wprost w ciało stałe?

resublimacja

Dlaczego nad morzem lata są chłodniejsze, a zimy łagodniejsze?

woda ma duże ciepło właściwe i łagodzi wahania temperatury

1. Który wzór opisuje ciepło potrzebne do ogrzania ciała?

1. Q = c · m · ΔT
2. Q = m / ΔT
3. Q = c + m + ΔT
4. Q = ΔT / (c · m)

2. Co dzieje się z temperaturą lodu podczas topnienia?

1. nie zmienia się
2. szybko rośnie
3. maleje
4. skacze do 100°C

3. Jak nazywa się przejście ze stanu stałego wprost w gazowy?

1. sublimacja
2. topnienie
3. skraplanie
4. krzepnięcie

4. Dlaczego nad morzem zimy są łagodniejsze niż w głębi lądu?

1. woda długo oddaje zgromadzone ciepło
2. morze jest bliżej Słońca
3. woda nie ma temperatury
4. wiatr od morza jest zawsze ciepły

5. Ile energii potrzeba, by ogrzać 2 kg wody o 10 °C (c = 4200 J/(kg · °C))?

1. 8400 J
2. 42 000 J
3. 84 000 J
4. 840 000 J