Compito di chimica Cognome…………………………Nome……………………Classe…………DATA…………….. 1. In relazione ai termometri e alle scale termometriche, indica per ogni affermazione se è vera o falsa: affermazione La rapidità di misurazione di un termometro dipende dalla velocità con cui esso raggiunge l’equilibrio termico con il sistema I termometri a mercurio sono costituiti da un bulbo, da un capillare e da una scala termometrica Lo zero di tutte le scale termometriche corrisponde alla temperatura di fusione dell’acqua alla pressione atmosferica. Tutte le scale termometriche hanno valori «sopra lo zero» e valori «sotto lo zero». La temperatura di 2 °C è maggiore di 273 K. V X X X X X 2. L’escursione termica di una giornata estiva misurata nell’arco di 24 h è stata di 12 °C. Pertanto si può affermare che: A la notte è stata più calda del giorno B la differenza tra la temperatura massima e quella minima è stata di 12 K C l’escursione termica è stata di 285 K D la temperatura massima della giornata è stata di 285 K E la temperatura minima della giornata è stata di 261 K 3. Considera i dati della tabella e rispondi alle domande Sostanza Temperatura di fusione oC A B ─5 39 Temperatura di ebollizione o C 79 196 a) Qual è lo stato di aggregazione della sostanza A nella cella di un freezer alla temperatura di ─20 oC? La sostanza A è allo stato solido, la temperatura del freezer è inferiore alla temperatura di solidificazione b) Che cosa accade alla sostanza A se viene tolta dal freezer e posta sul tavolo di cucina? la sostanza A fonde : la sua temperatura di fusione è inferiore alla temperatura della cucina c) Che cosa accade a B se viene posta in forno a 50 oC? la sostanza B messa in forno a 50 oC fonde: la sua temperatura di fusione è inferiore a 50 oC e la sua temperatura di ebollizione è superiore a 50 oC 4. L’etanolo è un alcol che solidifica alla temperatura di ─117 °C. Qual è la temperatura di fusione dell’etanolo espressa in Kelvin? (motiva la risposta facendo vedere come esegui il calcolo) T = [273 +( ─117)] K = 156 K F 5. Il grafico mostra la curva di raffreddamento di una sostanza che al termine dell’esperienza è solida; raggiunta la temperatura ambiente è stata interrotta l’esperienza a) Quanto tempo è durato il passaggio di stato? In corrispondenza della sosta termica si ha passaggio di stato: è durato 5 min b) Come si chiama il passaggio di stato? poichè alla fine della prova la sostanza è solida: solidificazione c) Qual è la temperatura dell’ambiente in cui si è svolta l’esperienza? L’esperienza termina a temperatura ambiente 20 o.C d) Qual è la temperatura di fusione della sostanza? La temperatura di fusione è in corrispondenza della sosta termica 80 oC e) Qual è lo stato di aggregazione della sostanza tra 100 °C e 80 °C? è prima della sosta termica: è .liquida f) Qual è lo stato di aggregazione della sostanza dopo 16 min? dopo 16 minuti il cambiamento di stato è avvenuto: è solida 6. Il grafico mostra i risultati ottenuti riscaldando o raffreddando tre diverse sostanze solide alla pressione atmosferica. Indica per ogni affermazione se è vera o falsa: affermazione La sostanza A è quella che fonde alla temperatura più alta. La sostanza C viene raffreddata senza che cambi il suo stato di aggregazione. Al termine dell’esperienza la sostanza B è allo stato liquido. Nessuna delle sostanze esaminate può essere l’acqua. Durante il raffreddamento la sostanza C rimane sempre solida. Durante il riscaldamento la sostanza A subisce un cambiamento di stato. V X X F X X X X 7. A. B. C. D. E. Che cosa accade quando si mettono a contatto due corpi a diversa temperatura: il corpo caldo si riscalda il corpo caldo si raffredda entrambi i corpi si riscaldano la temperatura dei due corpi non cambia il corpo freddo si raffredda 8. A. B. C. D. Si ha equilibrio termico tra due corpi a contatto quando: non si ha più scambio di calore si ha passaggio di calore dal corpo caldo al corpo freddo si ha passaggio di calore dal corpo freddo al corpo caldo il corpo di massa maggiore ha una temperatura proporzionalmente maggiore di quella del corpo di massa minore E. si ha passaggio di calore dal corpo di massa maggiore al corpo di massa minore 9. A. B. C. D. E. Il calore latente è: il calore ceduto o acquistato durante un cambiamento di stato il calore immagazzinato nei solidi il calore ceduto quando diminuisce la temperatura il calore acquistato quando aumenta la temperatura il calore scambiato tra due corpi 10. A. B. C. D. E. Passando dallo stato di aggregazione liquido a quello solido i corpi aumentano di volume? No, dato che il volume è una proprietà immutabile dei corpi Si, dato che ogni particella di cui è fatto il corpo si dilata No, dato che i liquidi sono sempre incomprimibili Si, perché aumenta moltissimo la distanza tra le particelle Si, perché aumenta il numero di particelle 11. A. B. C. D. E. Che cosa succede a un corpo quando passa dallo stato solido a quello liquido? Le particelle vibrano di più e il volume aumenta enormemente Le particelle ingrossano e il volume aumenta anche se di poco Le particelle sono libere di muoversi e il volume resta costante Le particelle si dilatano e la massa aumenta anche se di poco Le particelle scivolano le une sulle altre e il volume aumenta anche se di poco Nessuna risposta 12. In relazione alle diverse forme di energia coinvolte nel riscaldamento e nel raffreddamento delle sostanze, indica l’unica affermazione sbagliata: A. Un aumento della temperatura di un corpo solido fa aumentare la sua energia termica B. Una diminuzione della temperatura di un corpo liquido fa diminuire la sua energia cinetica C. Durante la condensazione di un corpo aeriforme viene fornito calore D. Durante la fusione di un corpo solido il calore fornito non fa aumentare la temperatura del corpo E. L’aumento di temperatura di un corpo aeriforme causa un aumento di energia termica 13. A. B. C. D. E. Che cosa si intende per calore? l’energia termica che si trasferisce da un corpo a un altro a diversa temperatura l’energia termica che si trasferisce tra due corpi a uguale temperatura l’energia termica che viene assorbita durante un passaggio di stato l’energia termica posseduta da un corpo quando viene riscaldato l’energia termica posseduta da un corpo ad alta temperatura 14. Quale tra i seguenti sistemi possiede il valore di energia termica maggiore? A. 100 g di acqua a 20 °C B. 100 g di acqua a 40 °C C. 200 g di acqua a 40 °C D. 200 g di acqua a 20 °C E. 50 g di acqua a 20 °C 15. Osserva il grafico e rispondi alle domande: a) Qual è il volume di un corpo costituito dal materiale A che ha una massa di 5,0 g? Il volume del corpo A avente massa 5,0 g è di 0,4 ml b) Qual è la massa di un corpo costituito dal materiale B che occupa il volume di 0,70 mL? La massa della sostanza B avente un volume di 0,7 ml è di 15,0 g 16. 100 g di ferro riscaldati a 150° C vengono mescolati a 400 g di acqua a 18° C, qual’è la temperatura di equilibrio raggiunta dal sistema? (cferro = 0,12 cal/g °C; cacqua = 1 cal/g °C) Dati: massaferro = 100 g; tferro = 150 oC; cferro = 0,12cal/(g x oC) massaacqua = 400 g; tacqua = 18 oC; cacqua = 1cal/(g x oC) La formula da applicare è: : teq 100 g x 0,12cal/(g x oC) x 150 oC + 400 g x 1cal/(g x oC) x 18 oC = 100 g x 0,12cal/(g x oC) + 400 g x 1cal/(g x oC) = 21,84 oC ≈ 22 oC 17. calcola il calore che deve assorbire un pezzo di ghiaccio avente massa di 150 g che si trova alla temperatura di 0 oC per fondere e per raggiungere poi la temperatura di 25 oC L fghiaccio = 273000J/Kg cacqua=4186J/(Kg K) Dati: mghiaccio = 0,150Kg; tghiaccio = 0 oC = 273 K; Lf = 273000 J/Kg tiniziale acqua = 0 oC = 273 K 20 oC Q1 Q2 tfinale acqua = 25 oC = 298 K cacqua = 4186 J/(kg · K) Siamo interessati al tratto di curva che inizia nel punto B 0o C Q1 = calore assorbito dal ghiaccio durante la fusione Q2 = calore assorbito dall’acqua per passare dalla temperatura di 0 oC alla temperatura di 25 oC Q = Q1 + Q2 Q1 = mghiaccio x L fghiaccio = 0,150 Kg x 273000 J/Kg = 40950 J Q2 = macqua x cacqua x (tfinale acqua ─ tiniziale acqua) = 0,150 Kg x 4186J/(Kg K) x(298 ─ 273) K = 15698 J Q = 40950 J + 15698 J = 56648 J 18. Quanta acqua viene raffreddata da 75°C a 0°C se si liberano 5000 cal? C acqua = 1 cal/(g oC) Dati: Qceduto = 5000 cal; tiniziale = 75 oC; tfinale = 0 oC; cacqua = 1 cal/(g∙oC); macqua =? Qceduto = m∙c∙(tiniziale − tfinale)
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