1. Jaką temperaturę ma ciało zdrowego człowieka wyrażona w Kelwinach? (309,75 K)
2. Najniższa temperatura zmierzona na Ziemi to 184 K. Ile to Celsjuszy? (- 89,15 OC)
3. Pewna masa gazu zajmowała w warunkach normalnych VO = 1 m3. Jaka objętość zajmie to powietrze po zwiększeniu temperatury o ΔT = 227 K i ciśnienia o Δp = 25 331 Pa. (1,47 m3)
4. Jaka jest sprawność silnika cieplnego, który oddaje do chłodnicy ¾ pobranego ciepła ? (25%)
5. Balon o objętości 300 m3 został napełniony helem o temperaturze 200C i przy ciśnieniu atmosferycznym. Wznosząc się na pewną wysokość, zauważyliśmy wzrost objętości balonu o 30 m3. Zakładamy, że temperatura na tej wysokości wynosi –500C, a ciśnienie wewnątrz i na zewnątrz balonu jest takie samo. Jakie panuje tam ciśnienie? (701 hPa)
6. Określoną ilość paliwa spalamy na poziomie morza i w Himalajach na wysokości 8000 m. Kiedy uzyskamy więcej ciepła ?
7. Oblicz energie wewnętrzną bardzo rozrzedzonego gazu zawierającego miliard cząsteczek o masie 4*10-25g każda, poruszających się ze średnią prędkością 200 m/s. Czy ma jakieś praktyczne znaczenie informacja, że gaz jest bardzo rozrzedzony? (8*10-15 J)
8. Jaką sprawność ma silnik Carnota, który pracuje pomiędzy temperaturami 100OC i 400OC ? (44,6%)
9. Od czego zależy ciśnienie powierza w pomieszczeniu? Wyprowadź odpowiedni wzór.
10. O ile stopni trzeba ogrzać balon o temperaturze 300 K, aby jego objętość zwiększyć od 0,5 m3 do 0,6 m3 (bez zmiany ciśnienia)? (60 K)
11. 4 m3 gazu doskonałego, zamkniętego pod ciśnieniem atmosferycznym po, ściśnięto powoli do objętości 0,5 m3, zachowując stałą temperaturę . Jakie jest końcowe ciśnienie? (8 atm)
12. Powietrze znajduje się w zbiorniku o pojemności V1 = 0,06 m3 pod ciśnieniem p1 = 4 * 105 Pa. O jakiej objętości dodatkowy zbiornik należałoby do niego dołączyć, aby ciśnienie spadło do p2 = 3 * 105 Pa (przy jednoczesnym wzroście temperatury z 200 K do 250 K) ? (0,04 m3)
13. W zamkniętym naczyniu umieszczonym w próżni znajduje się mieszanina tlenu i helu, przy czym liczby cząsteczek obu gazów są takie same. Jaki jest skład gazu wypływającego z naczynia w chwilę po zrobieniu w ściance niewielkiego otworu?
14. Ile w przybliżeniu moli powietrza znajduje się w pokoju o powierzchni 20 m2 i wysokości 2,5 m, jeżeli temperatura i ciśnienie mają wartości odpowiednio równe 270C i 1000 hPa ? (2005 moli)
15. Gaz w zbiorniku ma temperaturę 300 K. Jeżeli zwiększymy dwa razy objętość, powodując jednocześnie trzykrotne zmniejszenie ciśnienia, to jaką będzie miał wtedy temperaturę? (200 K)
16. Czy termometr podczas wiatru pokazuje temperaturę niższą niż pokazywałby bez wiatru? Odpowiedź uzasadnij.
17. Dlaczego kożuchy są wykorzystywane przez Eskimosów, a także przez Beduinów ?
18. Temperatura gazu wzrosła o 2 K. O ile wzrosła w skali Celsjusza ? (2 OC)
19. Dlaczego trudniej jest zmniejszyć objętość cieczy niż gazów ?
20. W silniku cieplnym o sprawności 25% różnica temperatur źródła i chłodnicy wynosi 150 OC. Oblicz temperaturę źródła i chłodnicy. (600 K, 450 K)
21. Do dwóch identycznych kul o jednakowej temperaturze, z których jedna zawieszona jest na nici a druga leży na poziomej płaszczyźnie, dostarczono jednakowe ilości ciepła. Podgrzanie kul następuje szybko, aby nie zdążyły one na żadnej drodze utracić dostarczonego ciepła. Czy temperatury obu kul po ogrzaniu będą jednakowe czy nie i dlaczego? (nie)
22. Czy gulasz w puszcze powinniśmy podgrzewać przed otwarciem, czy po otwarciu puszki? Odpowiedź uzasadnij.
23. Kierowca „Zebry” jadąc samochodem o masie 1000 kg z pizzą z szybkością 20 m/s gwałtownie zahamował przed przeszkodą. Ile ciepła zostało oddane do otoczenia? (200 kJ)
24. Czy wiedząc, że ciało A ma wyższą temperaturę niż ciało B, można powiedzieć, że ciało A ma większą energię wewnętrzną niż ciało B? Odpowiedź uzasadnij. (nie)
25. W jakiej solance (i dlaczego) – zimnej czy ciepłej – szybciej zasolą się ogórki ? (ciepłej)
26. Ile ciepła pobrał silnik cieplny o sprawności 30%, jeśli równocześnie oddał do chłodnicy 1400 kJ? (2000 kJ)
27. Powietrze jest złym przewodnikiem ciepła. Dlaczego jednak ciała stygną w powietrzu?
28. Średnia szybkość cząsteczek w gazie jest rządu kilkuset m/s. Dlaczego więc proces przekazywania ciepła zachodzi w gazach bardzo powoli?
29. Piłka o masie 0,2kg, spadając z wysokości 1,5m, odbiła się od podłogi i osiągnęła wysokość 1m. Jaka część energii mechanicznej piłki została przy zderzeniu zamieniona w energię wewnętrzną? Oblicz tę energię. (33%, 1 J)
30. W piwnicy temperatura jest z reguły niższa niż na powierzchni Ziemi. Dlaczego? Czy tak samo będzie w kopalni o głębokości kilku kilometrów? Odpowiedź uzasadnij.
31. Do gotowania mleka używa się czasem garnków o podwójnym dnie i ściankach, między które nalewamy wodę. Wyjaśnij, dlaczego warstwa wody zabezpiecza mleko przed przypaleniem.
32. W dwóch naczyniach o pojemnościach V1 i V2 są dwa różne gazy o masach m1 i m2 oraz masach cząsteczkowych M1 i M2. Naczynia te połączono ze sobą i gazy się wymieszały, zachowując tę samą temperaturę. Ile wynosi ciśnienie tej mieszaniny gazów? ((m1/M1)+(m2/M2))*RT/(V1+V2)
33. W butli stalowej znajduje się tlen pod ciśnieniem 250 atm. w temperaturze 27o C. Ile wynosi gęstość tlenu, jeżeli w warunkach normalnych ma on gęstość 1,4 kg/m3? (318,5 kg/m3)
34. W jednostronnie zamkniętej rurce szklanej, która leży poziomo, znajduje się słupek rtęci o długości 10 cm. Przestrzeń między rtęcią a zamkniętym końcem rurki wypełnia powietrze na odcinku 30 cm. Jakie będą odległości słupka rtęci od zamkniętego końca rurki po ustawieniu rurki pionowo? Ciśnienie powietrza otaczającego rurkę jest normalne. (26,5 cm)
35. Gaz ma w stanie początkowym objętość 10 dm3 i ciśnienie 5 atm. Jaką pracę wykonał gaz, jeżeli podczas jego przemiany izobarycznej temperatura bezwzględna zwiększyła się dwukrotnie? (~5kJ)
36. Gaz oziębiono pod stałym ciśnieniem od 127o C do 27o C. Jak zmieniła się objętość gazu? (25%)
37. Gaz w ilości n moli i o masie molowej M poddano przemianie izobarycznej. Początkowa objętość gazu wynosiła V, a temperatura T. Podczas przemiany temperatura gazu wzrosła dwukrotnie. Wyznacz zmianę energii wewnętrznej gazu, znając ciepło właściwe cp. (cpnMT – pV)
38. Na rysunku obok przedstawiony jest wykres cyklu przemian gazu. Wykonaj wykresy dla tego cyklu w układzie współrzędnych p(V) oraz p(T).
39. Dla pewnego gazu CP = 1,5 CV . Gaz ten początkowo miał ciśnienie p1 i objętość V1. Po przemianie adiabatycznej objętość gazu wzrosła czterokrotnie. Oblicz zmianę energii wewnętrznej gazu. (1/4p1V1)
40. W warunkach normalnych dwutlenek węgla (CO2) ma gęstość 1,97 kg/m3.
a. Oblicz masę i gęstość dwutlenku węgla znajdującego się w naczyniu o pojemności 20 dm3, gdy temperatura 300 K i ciśnienie 1,01E105 Pa. (36 g,1,79 kg/m3)
b. Oblicz średnią energię kinetyczną i średnią prędkość cząsteczek gazu, korzystając z parametrów podanych z podpunkcie a. Przyjmij k = 1,38E10-23 J/K. (1,24*10-20, 581 m/s)
c. Naczynie z dwutlenkiem węgla (jak w podpunkcie a) połączono z takim samym naczyniem, w którym znajduje się powietrze o temperaturze 17o C, i ciśnieniu 2E105 Pa. Połączone naczynia po wyrównaniu się temperatur podgrzano do temperatury 500 K. Jakie ciśnienie będzie miała mieszanina gazów? (2565,7 hPa)
42. Podnoszenie się cieczy w cienkich rurkach zwane jest zjawiskiem włoskowatości. Podaj kilka przykładów występowania tego zjawiska w życiu codziennym i przyrodzie.
43. Chcesz otrzymać bańkę mydlaną o średnicy 10 cm. Jaką pracę należy wykonać przy założeniu stałej temperatury? Współczynnik napięcia powierzchniowego dla roztworu mydła wynosi 0,04 N/m. (1,3 mJ)
44. Jednakowe kropelki wody, każda o promieniu 0,1 mm, połączyły się, tworząc dużą kroplę o promieniu 2 mm. Jak wielka energia wydzieliła się podczas tego połączenia? Współczynnik napięcia powierzchniowego dla wody wynosi 0,07 N/m. (3,5*10-6 J)
45. W miedzianym naczyniu o masie 2 kg znajduje się 10 litrów wody o temperaturze 20o C. Jaką ilość ciepła trzeba dostarczyć do naczynia, by woda osiągnęła temperaturę wrzenia? Brakujące dane odszukaj z tablic fizycznych. (3,4 MJ)
46. Ile ciepła pobrał lód o masie 1 kg, jeżeli zamienił się w parę wodną o temperaturze 120o C? Początkowa temperatura lodu wynosiła: –10o C. ...
dahanlon