Problems20

Problems20 - Chapter 20 Problems 1, 2, 3 = straightforward,...

Info iconThis preview shows pages 1–2. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
Chapter 20 Problems 1,  2 3   = straightforward, intermediate,  challenging Section 20.1  Heat and Internal Energy  1. On his honeymoon James Joule traveled  from England to Switzerland. He attempted to  verify his idea of the interconvertibility of  mechanical energy and internal energy by  measuring the increase in temperature of water  that fell in a waterfall.  If water at the top of an  alpine waterfall has a temperature of 10.0 ° C and  then falls 50.0 m (as at Niagara Falls), what  maximum temperature at the bottom of the falls  could Joule expect?  He did not succeed in  measuring the temperature change, partly  because evaporation cooled the falling water,  and also because his thermometer was not  sufficiently sensitive.  2. Consider Joule's apparatus described in  Figure 20.1.  The mass of each of the two blocks  is 1.50 kg, and the insulated tank is filled with  200 g of water.  What is the increase in the  temperature of the water after the blocks fall  through a distance of 3.00 m? Section 20.2 Specific Heat and Calorimetry 3. The temperature of a silver bar rises by  10.0°C when it absorbs 1.23 kJ of energy by  heat. The mass of the bar is 525 g. Determine  the specific heat of silver. 4. A 50.0-g sample of copper is at 25.0°C.  If 1 200 J of energy is added to it by heat, what  is the final temperature of the copper? 5. Systematic use of solar energy can yield  a large saving in the cost of winter space heating  for a typical house in the north central United  States.  If the house has good insulation, you  may model it as losing energy by heat steadily  at the rate  6 000 W on a day in April when the average  exterior temperature is 4 ° C, and when the  conventional heating system is not used at all.  The passive solar energy collector can consist  simply of very large windows in a room facing  south.  Sunlight shining in during the daytime is  absorbed by the floor, interior walls, and objects  in the room, raising their temperature to 38 ° C.  As the sun goes down, insulating draperies or  shutters are closed over the windows.  During  the period between 5:00 PM and 7:00 AM the  temperature of the house will drop, and a  sufficiently large “thermal mass” is required to  keep it from dropping too far.  The thermal  mass can be a large quantity of stone (with  specific heat 850 J/kg ⋅° C) in the floor and the  interior walls exposed to sunlight.  What mass  of stone is required if the temperature is not to  drop below 18 ° C overnight? 6.
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
Image of page 2
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Page1 / 13

Problems20 - Chapter 20 Problems 1, 2, 3 = straightforward,...

This preview shows document pages 1 - 2. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online