17- گازي در دماي 20
داراي حجم 100cm3 است. اين گاز
را بايد تا چه دمايي گرم كنيم تا حجم آن در فشار ثابت 200cm3
شود؟ اين گاز در چه دمايي داراي حجم 50cm3
خواهد شد؟
جواب:

ونيز
18- هوا با فشار يك اتمسفر درون استوانه يك دستگاه
باد دوچرخه به طول 24cm محبوس است. الف- اگر طول استوانه
را در دماي ثابت به 30cm افزايش دهيم، فشار هواي محبوس
چه قدر خواهد شد؟
ب- براي آنكه در دماي ثابت ، فشار هواي محبوس 3
اتمسفر شود، طول استوانه را چه قدر بايد كاهش دهيم؟
جواب : الف) حجم هواي داخل تلمبه در مرحله
قبل و بعد از تغيير آن برابر است با:

ب)

19- تاير يك اتو مبيل حاوي مقدار معيني هوا است.
هنگامي كه دماي هوا
17
است فشار اندازه گيري شده در تاير 2 اتمسفر بيش از فشار جو است. پس از يك
اتومبيل راني بسيار سريع، فشار هواي تاير دوباره اندازه گيري مي شود. مشاهده مي شود
كه فشار 3/2 اتمسفر بيشتر از فشار جو است. دماي هواي درون تاير در اين وضعيت چه قدر
است؟( حجم تاير در طول حركت ثابت مي ماند)
جواب:چون حجم تاير تقريباً ثابت است، از
قانون گازها نتيجه مي شود:

20- در شكل مقابل فواره هرون( رياضي دان مصري عهد
باستان) نشان داده شده است. فرض كنيد كه ظرف B در ابتدا
پر و ظرف C خالي است. توضيح دهيد چرا آب از لوله
D فوران مي كند؟
جواب: وارد شدن آب از ظرف
D موجب متراكم شدن هواي داخل ظرفC،
ونيز لوله هاي مسير مي شود. فشار اين هواي متراكم به ظرف B
منتقل شده و موجب مي گردد كه آب از لوله متصل به آن فوران كند.
1- هنگامي كه 1 كيلو گرم آب را با گرمكن غوطه ور در
آب به مدت 5 دقيقه گرم مي كنيم، دماي آب
30
بالا مي رود.
الف) توان گرمكن را حساب كنيد.
ب) اگر همين گرمكن آب را به مدت 9 دقيقه گرم كند،
دماي آن را چقدر افزايش خواهد داد؟
جواب:الف)

ب)

2- يك گرمكن كه با آهنگ ثابت 500وات انرژي توليد مي
كند به طور كامل در يك قطعه يخ بزرگ با دماي صفر سلسيوس گذاشته شده است. در
مدت 1320 ثانيه، 2كيلوگرم آب با دماي صفر درجه سلسيوس توليد مي شود. گرماي نهان
ويژه يخ را حساب كنيد.
جواب:

چون دماي يخ و آب توليد شده توسط ذوب آن يكي است.
پس گرماي Q فقط صرف تغيير حالت يخ شده است. نتيجه مي
شود:

3- يك گرمكن 50 واتي غوطه ور در آب به طور كامل در
100 گرم آب درون يك فلاسك با ظرفيت گرمايي ناچيز قرار داده مي شود.
الف) اگر هنگامي كه گرمكن روشن مي شود، دماي آب 20
باشد، پس از چه مدت آب به جوش مي آيد؟( نقطه جوش آب در آن محيط
100
است).
ب) پس از آنكه آب به مدت 15 دقيقه جوشيد، مشاهده مي
شود كه جرم آب فلاسك 20 گرم كاهش يافته است. با فرض آنكه هيچ گرمايي بيرون نرود،
مقدار گرماي نهان ويژه تبخير آب را حساب كنيد(C=4200j/kg.K
آب).
جواب:الف)

4-در يك فلاسك 5/2 كيلوگرم از مايعي به دماي
20
قراردارد. يك گرمكن 50 واتي به طور كامل در مايع درون فلاسك غوطه ور است. اگر گرمكن
به مدت 30 دقيقه كار كند، دماي مايع به 4/34
مي رسد. ظرفيت گرمايي ويژه مايع را پيدا كنيد. از اتلاف انرژي چشم پوشي كنيد.
جواب:

|