{"id":"fizyka-2016-nowa-era-probna-rozszerzona/zad/6","paper_id":"fizyka-2016-nowa-era-probna-rozszerzona","number":"6","points":null,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"probna","year":2016,"month":null,"level":"rozszerzona","text":"Zadanie 6. (0-3)\nBlok lodu o temperaturze  -5°C i masie 10 kg włożono do wody o masie 50 kg i temperaturze 50°C.\nWoda i lód znajdowały się w zamkniętym pojemniku. Wiadomo, że w czasie całego procesu pojemnik\nz zawartością przekazał otoczeniu 5800 kJ ciepła.\nOblicz temperaturę układu po uzyskaniu stanu równowagi, przyjmując ciepło właściwe lodu\n2100 kg\nJ\nK\n$\n, ciepło topnienia lodu 330 ∙ 103\nkg\nJ , ciepło właściwe wody (cieczy) 4200 kg\nJ\nK\n$\nWynik przedstaw z dokładnością do 1°C.\nWypełnia\nsprawdzający\nNr zadania\n3\n4\n5\n6\nMaks. liczba pkt\n2\n1\n1\n3\nUzyskana liczba pkt\n6   z 20\nPróbny egzamin maturalny z Nową Erą\nFizyka - poziom rozszerzony","answer":null,"answer_text":"Zadanie 6. (0-3)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Budowa prostych\nmodeli fizycznych\ni matematycznych do opisu\nzjawisk.\n5. Termodynamika. Zdający:\n12) wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany\nfazowej w analizie bilansu cieplnego.\nPrzykładowe rozwiązania\nRozwiązanie 1.\nT - temperatura układu po stopieniu się całego lodu\nmL = 10 kg\nmw = 50 kg\nQ = 5800 kJ\ncL = 2100\nK\nkg\nJ\n$\nLt = 330 ∙ 103 kg\nJ\ncw = 4200\nK\nkg\nJ\n$\nTw = 50°C\nTL = -5°C\n6 z 23\nPróbny egzamin maturalny z Nową Erą\nFizyka - poziom rozszerzony\nBilans energetyczny (T w °C):\nmwcw(Tw - T) = Q + mL[Lt + cL(0°C - TL) + cw(T - 0°C)]\n(\n)\nT\nc\nm\nm\nm c\nQ\nm L\nm c T\nT\nw\nL\nw\nw\nw\nw\nL\nt\nL\nL\nL\nT = 5,14°C\nT ≈ 5°C\nRozwiązanie 2.\nT - temperatura układu po stopieniu się całego lodu\nmL = 10 kg\nmw = 50 kg\nQ = 5800 kJ\ncL = 2100\nK\nkg\nJ\n$\nLt = 330 ∙ 103 kg\nJ\ncw = 4200\nK\nkg\nJ\n$\nTw = 323 K\nTL = 268 K\nBilans energetyczny (T w K):\nmwcw(Tw - T) = Q + mL[Lt + cL(273 K - TL) + cw(T - 273 K)]\n(\n)\n(\nK\n)\nK\nT\nc\nm\nm\nm c T\nQ\nm L\nm c\nT\nm c\n273\n273\nw\nL\nw\nw\nw\nw\nL\nt\nL\nL\nL\nL\nw\nT ≈ 278 K\nSchemat punktowania\n3 p. - obliczenia prowadzące do poprawnego wyniku i poprawna wartość T.\n2 p. - obliczenia prowadzące do poprawnego wyniku i uzyskanie niepoprawnej wartości T na skutek\nbłędu czysto rachunkowego, pod warunkiem, że T < 50°C. Jeśli uzyskano T < 0°C, 2 p. są przyznawane\npod warunkiem umieszczenia przez rozwiązującego odpowiedniego komentarza lub wypisania\nbilansu dla przypadku, gdy nie cały lód się stopił.\n1 p. - obliczenia nieuwzględniające ciepła oddanego otoczeniu lub ciepła potrzebnego na ogrzanie\nlodu (poza tym poprawne).\n0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów, w szczególności rozwiązania, w których ciepło właściwe\nwyrażone jest w jednostkach kg\nJ\nC\n$ c\n, a jego wartość liczbowa jest różna od wartości wyrażonej\nw\nK\nkg\nJ\n$\n7 z 23\nPróbny egzamin maturalny z Nową Erą\nFizyka - poziom rozszerzony","solution":"$T \\approx 5^\\circ\\text{C}$ (lub $278\\ \\text{K}$)","image":"img/fizyka-2016-nowa-era-probna-rozszerzona/zad-6.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":5,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"zadaniazmatur","text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura próbna · 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura próbna","text_html":"

Zadanie 6. (0-3)
Blok lodu o temperaturze  -5°C i masie 10 kg włożono do wody o masie 50 kg i temperaturze 50°C.
Woda i lód znajdowały się w zamkniętym pojemniku. Wiadomo, że w czasie całego procesu pojemnik
z zawartością przekazał otoczeniu 5800 kJ ciepła.
Oblicz temperaturę układu po uzyskaniu stanu równowagi, przyjmując ciepło właściwe lodu
2100 kg
J
K
$
, ciepło topnienia lodu 330 ∙ 103
kg
J , ciepło właściwe wody (cieczy) 4200 kg
J
K
$
Wynik przedstaw z dokładnością do 1°C.
Wypełnia
sprawdzający
Nr zadania
3
4
5
6
Maks. liczba pkt
2
1
1
3
Uzyskana liczba pkt
6   z 20
Próbny egzamin maturalny z Nową Erą
Fizyka - poziom rozszerzony

","answer_text_html":"

Zadanie 6. (0-3)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
IV. Budowa prostych
modeli fizycznych
i matematycznych do opisu
zjawisk.

\n
  1. Termodynamika. Zdający:
  2. wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany
\n

fazowej w analizie bilansu cieplnego.
Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie 1.
T - temperatura układu po stopieniu się całego lodu
mL = 10 kg
mw = 50 kg
Q = 5800 kJ
cL = 2100
K
kg
J
$
Lt = 330 ∙ 103 kg
J
cw = 4200
K
kg
J
$
Tw = 50°C
TL = -5°C
6 z 23
Próbny egzamin maturalny z Nową Erą
Fizyka - poziom rozszerzony
Bilans energetyczny (T w °C):
mwcw(Tw - T) = Q + mL[Lt + cL(0°C - TL) + cw(T - 0°C)]
(
)
T
c
m
m
m c
Q
m L
m c T
T
w
L
w
w
w
w
L
t
L
L
L
T = 5,14°C
T ≈ 5°C
Rozwiązanie 2.
T - temperatura układu po stopieniu się całego lodu
mL = 10 kg
mw = 50 kg
Q = 5800 kJ
cL = 2100
K
kg
J
$
Lt = 330 ∙ 103 kg
J
cw = 4200
K
kg
J
$
Tw = 323 K
TL = 268 K
Bilans energetyczny (T w K):
mwcw(Tw - T) = Q + mL[Lt + cL(273 K - TL) + cw(T - 273 K)]
(
)
(
K
)
K
T
c
m
m
m c T
Q
m L
m c
T
m c
273
273
w
L
w
w
w
w
L
t
L
L
L
L
w
T ≈ 278 K
Schemat punktowania
3 p. - obliczenia prowadzące do poprawnego wyniku i poprawna wartość T.
2 p. - obliczenia prowadzące do poprawnego wyniku i uzyskanie niepoprawnej wartości T na skutek
błędu czysto rachunkowego, pod warunkiem, że T < 50°C. Jeśli uzyskano T < 0°C, 2 p. są przyznawane
pod warunkiem umieszczenia przez rozwiązującego odpowiedniego komentarza lub wypisania
bilansu dla przypadku, gdy nie cały lód się stopił.
1 p. - obliczenia nieuwzględniające ciepła oddanego otoczeniu lub ciepła potrzebnego na ogrzanie
lodu (poza tym poprawne).
0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów, w szczególności rozwiązania, w których ciepło właściwe
wyrażone jest w jednostkach kg
J
C
$ c
, a jego wartość liczbowa jest różna od wartości wyrażonej
w
K
kg
J
$
7 z 23
Próbny egzamin maturalny z Nową Erą
Fizyka - poziom rozszerzony

","solutions":[{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"

T≈5∘C (lub 278 K)

"}]}