temperatura ciekłego azotu

VIII Hydrostatyka
7/13
VIII Hydrostatyka
1. * Na jednym tłoku podnośnika hydraulicznego stoi fenek (o masie m), zaś na drugim karibu
(a masie M). Oblicz stosunek średnicy obu tłoków, jeśli układ pozostaje w równowadze.
2. ** Do U-rurki nalano najpierw objętość V soku malinowego, a następnie ¼V etanolu do
jednego z ramion tak, że ciecze się nie wymieszały. Oblicz różnicę poziomów cieczy w obu
ramionach rurki.
3. ** Jakie podciśnienie musi wytwarzać pompa zasysająca wodę ze studni o głębokości h? [5]
4. ** Na sprężynie zawieszona jest kulka. Gdy tę kulkę zanurzono w wodzie to długość
sprężyny zmniejszyła się o ∆x1 = 2 cm, a po jej zanurzeniu w nieznanej cieczy o ∆x2 =
1,6 cm. Oblicz gęstość nieznanej cieczy. [5]
5. ** Łódź podwodna ma w przybliżeniu kształt walca o promieniu R i długości l. Całkowita
masa łodzi wynosi M. Oblicz: a) jaką objętość wody łódź musi wpompować do zbiorników
balastowych, by się zanurzyć? b) jakie przyspieszenie uzyskuje w czasie wynurzania
(zaniedbaj opór ośrodka) kiedy zbiorniki są całkowicie próżne? [5]
6. ** Po załadunku na płaskodenną barkę m1 = 40 ton węgla jej głębokość zanurzenia wynosi
D1 = 1,5 m. Po wyładunku w porcie połowy węgla głębokość zanurzenia wynosi D2 = 1,1 m.
Ile wynosi masa barki? [5]
Zestaw zadań z fizyki (zajęcia uzupełniające) dla Wydziału SIMR – opr. mgr inż. Tomasz K. Pietrzak
IX Termodynamika fenomenologiczna
8/13
IX Termodynamika fenomenologiczna
1. * Ile w skali Celsjusza wynoszą temperatury ciekłego azotu (T1 = 77,3 K) oraz T2 = 300 K?
2. * Ile razy większa jest temperatura wrzenia azotu od temperatury wrzenia helu-4 (268,95 °C)?
3. * Gaz doskonały zamknięty w szczelnym cylindrze o objętości V rozprężył się tak, że jego
objętość wzrosła czterokrotnie. Oblicz zmianę ciśnienia (p) gazu, jeśli jego temperatura (T)
zmalała w tej przemianie dwukrotnie.
4. * Jaką objętość zajmuje jeden mol gazu doskonałego przy ciśnieniu p0 = 101325 Pa
i temperaturze t0 = 0 °C? [5]
5. * Oblicz, ile czasu potrzeba na zagotowanie V = 1 l wody w czajniku o mocy P = 840 W.
Przyjmij, że gęstość wody =1
kg
J
c=4200
. Temperatura
3 , zaś jej ciepło właściwe
kg⋅° C
dm
początkowa wody wynosiła T0 = 20 °C.
6. ** Do czajnika elektrycznego z wrzącą wodą o masie m0 = 2 kg dolano mx = 1 kg wody
o temperaturze Tx = 40 °C. Ile wynosi teraz temperatura cieczy? Ile czasu zajmie ponowne
zagotowanie wody, jeśli moc czajnika wynosi P = 840 W?
7. ** Do wiadra z dużą ilością śniegu o temperaturze t0 = 0 °C wlewamy m = 0,5 kg gorącej
wody o temperaturze tw = 100 °C . Oblicz masę stopionego śniegu. Ciepło właściwe wody cw
i ciepło topnienia lodu (śniegu) c t =334
kJ
są dane. [5]
kg
8. ** W komorze o objętości V1 znajduje się gaz pod ciśnieniem p1, natomiast w komorze o
objętości V2 – gaz pod ciśnieniem p2. Temperatury obu gazów są takie same. Otworzono
zawór łączący obie komory i gazy powoli wymieszały się, nie zmieniając swojej temperatury.
Oblicz ciśnienie mieszaniny gazów po ustaleniu się stanu równowagi.
9. * Temperatura grzejnika silnika Carnota t1 = 127 °C, zaś temperatura chłodnicy wynosi T2 =
300 K. Ile wynosi sprawność tego silnika? [2]
10. ** Jaka jest sprawność cyklu Carnota, w którym gaz wykonał pracę W = 2 kJ i przekazał do
chłodnicy Q2 = 8 kJ ciepła? [2]
11. ** Oblicz pracę wykonaną przez podnośnik hydrauliczny (o ciśnieniu p w układzie), jeśli tłok
ma średnicę d, a ciężar został podniesiony na wysokość h.
12. ** Tlen o masie m ogrzano izobarycznie o ∆T. Obliczyć pracę wykonaną przez gaz i zmianę
jego energii wewnętrznej w tej przemianie. [2]
13. ** Pewien gaz doskonały rozpręża się izotermicznie od ciśnienia p1 = 10 Pa i objętości
V1 = 2 m3 do objętości V2 = 8 m3. Ile razy mniejsze ciśnienie miałby ten gaz, gdyby rozprężał
się adiabatycznie? Dla tego gazu współczynnik κ = 3/2. [5]
Zestaw zadań z fizyki (zajęcia uzupełniające) dla Wydziału SIMR – opr. mgr inż. Tomasz K. Pietrzak