فیزیک

گرما

تجربی 91

گرما

41 یک گلولۀ سربی به جرم $20$ گرم با سرعت $400 \frac{m}{s}$ به یک قطعه چوب برخورد می‌کند و درون آن متوقف می‌شود. اگر $50$ درصد انرژی جنبشی گلوله صرف گرم کردن خودش شود و گرمای ویژۀ سرب $125 \frac{J}{k g . K}$ باشد، دمای گلوله چند کلوین افزایش می‌یابد؟

$320$
$593$
$640$
$913$

پاسخ: گزینۀ 1

m = 20 g = 0 / 02 k g, Q = \frac{50}{100} K = \frac{1}{2} K

m c Δ T = \frac{1}{2} (\frac{1}{2} m v^{2})

0 / 02 \times 125 \times Δ T = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \times 0 / 02 \times {(400)}^{2}

\Rightarrow Δ T = 320 K

تجربی 94

گرما

42 گرمای $Q$ ، دمای $3$ گرم از مادۀ $A$ را $5$ درجۀ سلسیوس و دمای $2$ گرم از مادۀ $B$ را $3$ درجۀ سلسیوس بالا می‌برد. گرمای ویژۀ مادۀ $A$ چند برابر گرمای ویژۀ مادۀ $B$ است؟

$0 / 4$
$0 / 5$
$1 / 5$
$2 / 5$

پاسخ: گزینۀ 1

Q = m c Δ θ \Rightarrow \frac{Q_{A}}{Q_{B}} = \frac{m_{A}}{m_{B}} \times \frac{c_{A}}{c_{B}} \times \frac{Δ θ_{A}}{Δ θ_{B}}

\Rightarrow 1 = \frac{3}{2} \times \frac{c_{A}}{c_{B}} \times \frac{5}{3} \Rightarrow \frac{c_{A}}{c_{B}} = 0 / 4

تجربی 96

گرما

43 حجم جسم $A$ دو برابر حجم جسم $B$ و چگالی آن $0 / 8$ چگالی جسم $B$ است. اگر گرمای ویژۀ $A$ ، نصف گرمای ویژۀ $B$ باشد و به هر دو یک اندازه گرما بدهیم، افزایش دمای جسم $A$ ، چند برابر افزایش دمای جسم $B$ می‌شود؟

$\frac{5}{4}$
$\frac{4}{5}$
$\frac{3}{2}$
$\frac{2}{3}$

پاسخ: گزینۀ 1

ابتدا نسبت جرم

A

به جرم

B

را حساب می‌کنیم:

ρ = \frac{m}{V} \Rightarrow m = ρ V

\frac{m_{A}}{m_{B}} = \frac{ρ_{A}}{ρ_{B}} \times \frac{V_{A}}{V_{B}} = \frac{8}{10} \times 2 = \frac{8}{5}

\frac{Q_{A}}{Q_{B}} = 1, \frac{c_{A}}{c_{B}} = \frac{1}{2}, \frac{m_{A}}{m_{B}} = \frac{8}{5}

\frac{Q_{A}}{Q_{B}} = \frac{m_{A}}{m_{B}} \times \frac{c_{A}}{c_{B}} \times \frac{Δ θ_{A}}{Δ θ_{B}}

\Rightarrow 1 = \frac{8}{5} \times \frac{1}{2} \times \frac{Δ θ_{A}}{Δ θ_{B}}

\Rightarrow \frac{Δ θ_{A}}{Δ θ_{B}} = \frac{5}{4}

تجربی 98

گرما

44 به دو جسم هم حجم $A$ و $B$ گرمای مساوی داده‌ایم. اگر گرمای ویژۀ $A$ دو برابر گرمای ویژۀ $B$ و همچنین چگالی $A$ دو برابر چگالی $B$ باشد، تغییر دمای جسم $A$ چند برابر تغییر دمای جسم $B$ است؟

$\frac{1}{4}$
$\frac{1}{2}$
$1$
$4$

پاسخ: گزینۀ 1

ρ_{A} = 2 ρ_{B} \overset{ρ = m V}{\to} m_{A} V_{A} = 2 m_{B} V_{B}

\Rightarrow m_{A} = 2 m_{B}, c_{A} = 2 c_{B}

Q = m c Δ θ

\Rightarrow \frac{Q_{A}}{Q_{B}} = \frac{2 m_{B}}{m_{B}} \times \frac{2 c_{B}}{c_{B}} \times \frac{Δ θ_{A}}{Δ θ_{B}}

\Rightarrow Δ θ_{A} = \frac{1}{4} Δ θ_{B}

تجربی 89

گرما

45 یک گرمکن با توان گرمایی ثابت، در مدت $10$ دقیقه، $100$ گرم یخ صفر درجه را به آب صفر درجه تبدیل می‌کند. این گرمکن همین آب را تقریباً در مدت چند دقیقه به بخار آب $100$ درجه تبدیل می‌کند؟ (‎ $L_{F} = 334 \frac{k J}{k g}$ ‏، ‎ $L_{V} = 2256 \frac{k J}{k g}$ ‏، ‎ $c = 4 / 2 \frac{k J}{k g . ° C}$ )

$26$
$40$
$56$
$80$

پاسخ: گزینۀ 4

m = 100 g = 0 / 1 k g

100 g_{(یخ 0 ° C)} \overset{Q_{1}}{\to} 100 g_{(آب 0 ° C)}

Q_{1} = m L_{F} = 0 / 1 \times 334 = 33 / 4 k J

100 g_{(آب 0 ° C)} \overset{Q_{2}}{\to} 100 g_{(آب 100 ° C)}

Q_{2} = m c Δ θ = 0 / 1 \times 4 / 2 \times 100 = 42 k J

100 g_{(آب 100 ° C)} \overset{Q_{3}}{\to} 100 g_{(بخار 100 ° C)}

Q_{3} = m L_{V} = 0 / 1 \times 2256 = 225 / 6 k J

P = \frac{Q}{t}, P = P^{'} \Rightarrow \frac{Q_{1}}{t} = \frac{Q_{2} + Q_{3}}{t^{'}}

\Rightarrow \frac{33 / 4}{10} = \frac{42 + 225 / 6}{t^{'}}

\Rightarrow t^{'} ≃ 80 m i n

تجربی 90 خارج کشور

گرما

46 از جسمی به جرم $300$ گرم که در یک وسیلۀ سرمازا قرار گرفته است، با آهنگ ثابت $3$ وات گرما گرفته‌ایم. اگر نمودار تغییرات دما بر حسب زمان به صورت شکل مقابل باشد، گرمای ویژۀ این جسم چند $\frac{J}{k g . K}$ است؟

$0 / 48$
$8$
$400$
$480$

پاسخ: گزینۀ 4

m = 300 g = 0 / 3 k g, Δ θ = 5 - 30 = - 25 ° C

P = 3 W, t = 20 m i n = 20 \times 60 = 1200 s

P = \frac{Q}{t} \Rightarrow 3 = \frac{|0 / 3 \times c \times (- 25)|}{1200}

\Rightarrow 12000 = 25 c \Rightarrow c = 480 \frac{J}{k g . K}

در محاسبۀ توان فقط مقدار گرمای مبادله شده را نیاز داریم و به علامت آن کاری نداریم.

ریاضی 91

گرما

47 نمودار تغییرات دمای جسم جامدی به جرم $100$ گرم، بر حسب زمان مطابق شکل است. اگر گرمای ویژۀ جسم $400 \frac{J}{k g . ° C}$ باشد، جسم در هر ثانیه چند ژول گرما گرفته است؟

$10$
$12$
$20$
$24$

پاسخ: گزینۀ 3

با توجه به نمودار در این مدت زمان دمای جسم مداوم افزایش یافته و زمانی نیست که تغییر دمای جسم صفر باشد بنابراین جسم تغییر حالت نداده و گرمای دریافت شده برابر است با:

m = 100 g = 0 / 1 k g, Δ θ = 40 - (- 20) = 60 ° C

Q = m c Δ θ = 0 / 1 \times 400 \times 60 = 2400 J

این مقدار گرما در مدت

120

ثانیه دریافت شده است پس گرمایی که در هر ثانیه گرفته برابر است با:

P = \frac{Q}{t} = \frac{240}{120} = 20 \frac{J}{s}

ریاضی 93 خارج کشور

گرما

48 یک گرمکن برقی در مدت $24$ ثانیه، دمای $60$ گرم مایعی را از $30$ درجۀ سلسیوس به $50$ درجۀ سلسیوس می‌رساند. اگر توان این گرمکن $300$ وات باشد و گرمای ویژۀ مایع $1500 \frac{J}{k g . K}$ باشد، چند درصد گرمای تولیدی به مایع رسیده است؟

$16$
$25$
$75$
$84$

پاسخ: گزینۀ 2

در این سؤال بازده گرمکن خواسته شده است:

m = 60 g = 0 / 06 k g, Δ θ = 50 - 30 = 20 ° C

P_{ورودی} = 300 W, t = 24 s

P_{خروجی} = \frac{Q}{t} = \frac{0 / 06 \times 1500 \times 20}{24} = 75 W

R a = \frac{P_{خروجی}}{P_{ورودی}} \times 100 = \frac{75}{300} \times 100 = 25 %

تألیفی

مخصوص رشتۀ ریاضی

گرما

49 مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای $108$ گرم آلومینیم و $2$ مول مس به اندازۀ $30$ درجۀ سلسیوس چند ژول است؟ ( $M_{آلومینیم} = 27 \frac{g}{m o l}$ )

$2000$
$2500$
$4000$
$4500$

پاسخ: گزینۀ 4

تعداد مول آلومینیم را حساب می‌کنیم:

n_{آلومینیم} = \frac{m}{M} = \frac{108}{27} = 4 m o l

4

مول آلومینیم و

2

مول مس یعنی در مجموع

6

مول ماده داریم و گرمای ویژۀ مولی آنها یکسان و برابر

25 \frac{J}{m o l . K}

است:

Q = n c_{M} Δ θ = 6 \times 25 \times 30 = 4500 J

تجربی 85

گرما

50 چند لیتر آب $80$ درجۀ سلسیوس را با $40$ لیتر آب $10$ درجۀ سلسیوس مخلوط کنیم تا به دمای تعادل تقریبی $40$ درجۀ سلسیوس برسند؟

$25$
$30$
$45$
$50$

پاسخ: گزینۀ 2

Δ θ_{1} = 40 - 80 = - 40 ° C

Δ θ_{2} = 40 - 10 = 30 ° C

Q_{1} + Q_{2} = 0 \Rightarrow |Q_{1}| = |Q_{2}|

m_{1} c Δ θ_{1} = m_{2} c Δ θ_{2}

\overset{ρ = m V}{\to} ρ V_{1} Δ θ_{1} = ρ V_{2} Δ θ_{2}

\Rightarrow V_{1} \times 40 = 40 \times 30 \Rightarrow V_{1} = 30 L

قبلی
صفحه 5 از 15

...

بعدی

×

اندازه‌گیری
کار و انرژی
ویژگی‌های ماده
گرما
ترمودینامیک
الکتریسیته ساکن
جریان الکتریکی و مدار
مغناطیس
القای الکترومغناطیسی
حرکت شناسی
دینامیک
نوسان و موج
برهم کنش‌های موج
فیزیک اتمی
فیزیک هسته‌ای
مفاهیم ریاضی

حمایت مالی

حمایت مالی داوطلبانه و اختیاری

فیزیک

جستجوی درسنامه

جستجوی پیشرفتۀ تست

حمایت مالی