الفيزياء
الفيزياء الحرارية والغازات المثالية
- 1.
يسخن قالب ألمنيوم كتلته 0.250 kg من 20.0 إلى 60.0 درجة C. سعته الحرارية النوعية 900 J kg^-1 K^-1. أوجد الطاقة المنقولة بافتراض عدم الفقد إلى 3 أرقام معنوية.
[3 درجة] - 2.
توجد كمية ثابتة من غاز مثالي في وعاء صلب محكم الإغلاق عند ضغط ابتدائي 100 kPa وحرارة 300 K. تُسخن عند حجم ثابت إلى 450 K دون دخول الغاز أو خروجه. أوجد الضغط النهائي واشرح السبب الجزيئي.
[3 درجة] - 3.
امزج 0.200 kg ماء عند 80.0 درجة C مع 0.300 kg ماء عند 20.0 درجة C. أوجد حرارة الاتزان. أهمل الفقد الحراري والسعة الحرارية للوعاء وافترض سعة نوعية متساوية وثابتة.
[3 درجة] - 4.
أوجد السرعة الجذرية المتوسطة لجزيئات غاز مثالي عند 300 K وكتلته المولية 0.0280 kg mol^-1 باستخدام R = 8.31 J mol^-1 K^-1. اشرح لماذا ليست السرعة المتجهة المتوسطة وأعط 3 أرقام معنوية.
[3 درجة] - 5.
ضع 0.0500 kg من الجليد عند 0 درجة C في 0.200 kg ماء عند 30.0 درجة C داخل وعاء معزول سعته الحرارية مهملة. استخدم c_water = 4200 J kg^-1 K^-1 وL_f = 3.34e5 J kg^-1. حدد هل ينصهر الجليد كله وأوجد الحرارة النهائية.
[3 درجة] - 6.
يتمدد 0.500 mol بالضبط من غاز مثالي انعكاسياً وعند حرارة ثابتة 300 K من 0.0100 إلى 0.0200 m^3. مع شغل الغاز W = nRT ln(V2/V1) وR = 8.31 J mol^-1 K^-1 أوجد الشغل والحرارة المزودة وحدد تغير الطاقة الداخلية واتفاقية الإشارة.
[3 درجة]
نقاط التصحيح استرشادية وليست سلم تصحيح رسمي. تُقبل الطرق الصحيحة المكافئة والتفسيرات المدعومة التي تجيب عن المطلوب؛ امنح كل درجة مرة واحدة دون اشتراط مطابقة كلمات الإجابة النموذجية.