6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během 5 minut? Měrná tepelná kapacita vody je W)

Podobné dokumenty
POZNÁMKA: V USA se používá ještě Fahrenheitova teplotní stupnice. Převodní vztahy jsou vzhledem k volbě základních bodů složitější: 9 5

[381 m/s] 12. Ocelovou součást o hmotnosti m z = 4 kg, měrném teple c z = 420 J/kgK, zahřátou na teplotu t z = 900 C ponoříme do olejové lázně o

Příklady k zápočtu molekulová fyzika a termodynamika

12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

TEPELNÉ JEVY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454. Název DUM: Teplo v příkladech I

Termodynamika. T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]= t [ 0 C] termodynamická teplota: Stavy hmoty. jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické

1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu

měření teploty Molekulová fyzika a termika Teplotní délková roztažnost V praxi úlohy

Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

Termomechanika cvičení

12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Ideální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory

Vnitřní energie pevné látky < Vnitřní energie kapaliny < Vnitřní energie plynu (nejmenší energie)

Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

V izolované soustavě nedochází k výměně tepla s okolím. Dokonalá izolovaná soustava neexistuje, nejvíce se jí blíží kalorimetr nebo termoska.

17. Základy přenosu tepla - přenosu tepla vedením, přenos tepla prouděním, nestacionární přenos tepla, prostup tepla, vyměníky tepla

FYZIKA I cvičení, FMT 2. POHYB LÁTKY

F - Změny skupenství látek

Termodynamika 1. UJOP Hostivař 2014

V izolované soustavě nedochází k výměně tepla s okolím. Dokonalá izolovaná soustava neexistuje, nejvíce se jí blíží kalorimetr nebo termoska.

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA

FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ PRO AKADEMICKÝ ROK

Základní poznatky. Teplota Vnitřní energie soustavy Teplo

Laboratorní práce č. 2: Určení měrného skupenského tepla tání ledu

Příklady k opakování TERMOMECHANIKY

II. VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO

Laboratorní práce č. 2: Určení měrné tepelné kapacity látky

Vnitřní energie, práce a teplo

Molekulová fyzika a termika:

VNITŘNÍ ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika

Zadání příkladů řešených na výpočetních cvičeních z Fyzikální chemie I, obor CHTP. Termodynamika. Příklad 10

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

a) Jaká je hodnota polytropického exponentu? ( 1,5257 )

Příklad 1: V tlakové nádobě o objemu 0,23 m 3 jsou 2 kg vodní páry o tlaku 1,6 MPa. Určete, jestli je pára sytá, mokrá nebo přehřátá, teplotu,

Cvičení z termomechaniky Cvičení 2. Stanovte objem nádoby, ve které je uzavřený dusík o hmotnosti 20 [kg], teplotě 15 [ C] a tlaku 10 [MPa].

Kolik energie by se uvolnilo, kdyby spalování ethanolu probíhalo při teplotě o 20 vyšší? Je tato energie menší nebo větší než při teplotě 37 C?

Název DUM: Změny skupenství v příkladech

Vnitřní energie, práce, teplo.

Dynamická viskozita oleje (Pa.s) Souřadný systém (proč)?

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

5. Duté zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 25 cm. Jaký je jeho poloměr křivosti? 1) 0,5 m 2) 0,75 m 3) Žádná odpověď není správná 4) 0,25 m

Tepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA

1/5. 9. Kompresory a pneumatické motory. Příklad: 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 9.10, 9.11, 9.12, 9.13, 9.14, 9.15, 9.16, 9.

Kalorimetrická rovnice, skupenské přeměny

CELKOVÉ OPAKOVÁNÍ UČIVA + ZÁPIS DO ŠKOLNÍHO SEŠITU část 03 VNITŘNÍ ENERGIE, TEPLO.

F - Elektrická práce, elektrický výkon, účinnost

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

IDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice

F8 - Změny skupenství Číslo variace: 1

3. TEKUTINY A TERMIKA 3.1 TEKUTINY

23_ 2 24_ 2 25_ 2 26_ 4 27_ 5 28_ 5 29_ 5 30_ 7 31_

Měření měrného skupenského tepla tání ledu

Přehled základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Autor Ing. Jan BRANDA Jazyk Čeština

Kalorimetrická rovnice

3.5 Tepelné děje s ideálním plynem stálé hmotnosti, izotermický děj

Termika. Nauka o teple se zabývá měřením teploty, tepla a tepelnými ději.

ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK

Příloha-výpočet motoru

Příklad 1: Bilance turbíny. Řešení:

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Změny skupenství látek - tání, tuhnutí VY_32_INOVACE_F0114.

Domácí práce č.1. Jak dlouho vydrží palivo motocyklu Jawa 50 Pionýr, pojme-li jeho nádrž 3,5 litru paliva o hustote 750kg m 3 a

SKUPENSKÉ PŘEMĚNY POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Název testu: /01 Test na učebně prez. Fyzika LS 10/11

MĚŘENÍ EMISÍ A VÝPOČET TEPELNÉHO VÝMĚNÍKU

Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha

Elektrický proud v kovech Odpor vodiče, Ohmův zákon Kirchhoffovy zákony, Spojování rezistorů Práce a výkon elektrického proudu

Ing. Stanislav Jakoubek

PLYNNÉ LÁTKY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Cvičení z termomechaniky Cvičení 3.

1/ Vlhký vzduch

Základem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

102FYZB-Termomechanika

Úvod. rovinný úhel např. ϕ radián rad prostorový úhel např. Ω steradián sr

Sbírka příkladů z fyziky. 2.ročník

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Měření měrné telené kapacity pevných látek

Jednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:

Elektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy

DUM č. 12 v sadě. 10. Fy-1 Učební materiály do fyziky pro 2. ročník gymnázia

Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.

Mol. fyz. a termodynamika

Termodynamické zákony

Poznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry

Zpracování teorie 2010/ /12

VNITŘNÍ ENERGIE, TEPLO A PRÁCE

1. FYZIKÁLNÍ ZÁKLADY ŠÍŘENÍ TEPLA

Termodynamika. Děj, který není kvazistatický, se nazývá nestatický.

Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.

Elektroenergetika 1. Termodynamika

Měření teplotní roztažnosti

Stanovení požární odolnosti. Přestup tepla do konstrukce v ČSN EN

ÚVODNÍ POJMY, VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Tepelně vlhkostní mikroklima. Vlhkost v budovách

LOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn

Transkript:

TEPLO 1. Na udržení stále teploty v místnosti se za hodinu spotřebuje 4,2 10 6 J tepla. olik vody proteče radiátorem ústředního topení za hodinu, jestliže má voda při vstupu do radiátoru teplotu 80 ºC a při výstupu 70 C? Měrná tepelná kapacita vody je 4200 J kg -1-1. [100 dm 3 za hodinu] 2. Do nádrže obsahující 3 kg oleje teploty 303 byl při kalení ponořen ocelový předmět teploty 1073. Vypočítejte, jaká je hmotnost tohoto předmětu, jestliže se po vnoření teplota oleje ustálila na 331. Měrná tepelná kapacita oleje je 1680 J kg -1-1 a oceli 460 J kg -1-1. [m = 4,82 kg] 3. olik tepla je třeba na ohřátí 1, litru vody v hliníkovém hrnci hmotnosti 0,4 kg z 283 na 373? Měrná tepelná kapacita vody je 4200 J kg -1-1 a hliníku je 0,9 10 3 J kg - 1-1. [Q =,994 10 J] 4. Máme připravit do vany 80 litrů vody o teplotě 36 ºC. Studená voda v koupelně má teplotu 10 ºC a teplá 0 ºC. olik které vody potřebujeme? [28 l studené a 2 l teplé vody]. olik tepla musíme dodat vodě v bazénu o rozměrech 4m, 2,m, 1,m, aby se ohřála ze 17 C na 2 C. Bazén je plný. (04 000 000 J). olik zaplatíme za ohřátí vody v bazénu, jestliže 1 kwh stojí 1,3 č? (189 č) 6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během minut? Měrná tepelná kapacita vody je 4 200 60 W) 7. Určete účinnost parního stroje, který dodáním 100 000 J tepla vykoná práci 40 000 J. (40 %) 8. O kolik stupňů celsia se ohřejí 2 l vody, jestliže jí dodáme 84 000 J tepla? Měrná tepelná kapacita vody je 4 200. (10 C) 9. Určete účinnost parního stroje, který dodáním 100 000 J tepla vykoná práci 40 000 J.(40 %) 10. Jak velké teplo musíme dodat 80 g ledu o teplotě 0 C, aby změnil skupenství a po té se ohřál na 10 C? Měrné skupenské teplo tání ledu je 330 kj/kg, měrná tepelná kapacita vody je 4200 J/kg. (29760 J) 11. olik tepla odevzdá l vody teploty 80 C, jestliže do ní vložíme 0 g ledu teploty 0 C a ten se přemění na vodu teploty 0 C? Měrné skupenské teplo tání ledu je 330 kj/kg, měrná tepelná kapacita vody je 4200 J/kg. C. (16 00 J). O kolik klesne teplota vody? 12. olik tepla je nutné odebrat 0 g vody teploty 0 C, aby se přeměnila na led teploty -10 C?

TEPLOTNÍ ROZTAŽNOST 13. Součinitel délkové teplotní roztažnosti skla je α = 8.10-6 -1. Tyč má při teplotě t 1 =20 C délku l 1 = 2 m. Jakou má délku při teplotě t 2 = 40 C? [l 2 = 2,00032 m] 14. Skleněná deska vsazená do stěny při teplotě t 1 =20 C se někdy ohřeje na teplotu t 2 = 60 C. Rozměr desky je m x 3 m. O kolik se zvětší plocha? Součinitel délkové teplotní roztažnosti skla je α = 8.10-6 -1 [ΔS = 9,6.10-3 m 2 ] 1. Zjistěte, jaký je moment setrvačnosti tyče vzhledem k ose jdoucí jedním jejím koncem, změní-li se teplota tyče o Δt? [J = J 0 (1+2 α Δ t)] 16. Zjistěte, jaký je moment setrvačnosti koule vzhledem k ose jdoucí jedním jejím koncem, změní-li se teplota koule o Δt? [J = J 0 (1+2 α Δ t)] VEDENÍ TEPLA 17. Jeden konec ocelové tyče délky 20 cm a průřezu 3 cm 2 udržujeme na konstantní teplotě 300 C, druhý konec je uložen do tajícího ledu. Určete, kolik ledu rozpustí tyč za 10 minut, je-li možno zanedbat tepelné ztráty do okolí. 18. Měděná tyč délky 1 cm je připojena k ocelové tyči stejného průřezu a délky 8 cm. Volný konec měděné tyče udržujeme na konstantní teplotě 10 C, volný konec ocelové tyče na teplotě 20 C. Určete hustotu tepelného toku v tyčích, je-li možno zanedbat ztráty do okolí. 19. Určete množství tepla protékajícího cihlovou stěnou plochy m x 3 m o tloušťce 30 cm při povrchových teplotách 20 C a -20 C. Součinitel tepelné vodivosti cihly je 0,7 W.m -1. -1. Určete množství uhlí potřebného ke kompenzaci těchto ztrát. (výhřevnost hnědého uhlí je přibližně 14 MJ.kg -1, černého uhlí 2 MJ.kg -1. 1400 J 20. Jakou tloušťku zdi by nahradila cm vrstva polystyrénu (součinitel tepelné vodivosti polystyrenu je 0,04 W.m -1. -1, součinitel tepelné vodivosti cihly je 0,7 W.m -1. -1 ). 87, cm 21. Měděná tyč délky 1 cm je připojena k železné tyči stejného průřezu a délky 8 cm. Volný konec měděné tyče udržujeme na teplotě 10 0 C, volný konec tyče železné na teplotě 20 0 C. Vypočítejte hustotu tepelného toku v tyčích a teplotu v dotykové ploše obou tyčí. Součinitel tepelné vodivosti mědi 389 W.m -1. -1, součinitel tepelné vodivosti železa 9 W.m -1. -1. Předpokládáme, že tepelným ztrátám do okolí se nám podařilo zabránit a teplo je přenášeno tyčemi ve směru jejich délky ustáleným vedením. 3 2 0 7.10 W. m ; 121,7 C Hustota teplotního toku při ustáleném vedení je q

t 1 = 10 C, t 2 = 20 C, l 1 = 0,1 cm, 1 = 398 W.m -1. -1 měď l 2 = 0,08 cm, 2 = 9 W.m -1. -1 železo q =?, t s =? 22. olik tepla za hodinu musí dodávat ústřední topení do místnosti, která má vnější stěnu plochy 1 m 2. Tloušťka cihlového zdiva je 0,3 m, součinitel tepelné vodivosti je 0,8 W.m -1. -1. V místnosti požadujeme teplotu 20 0 C, venkovní teplota je 10 0 C. Součinitelé přestupu tepla jsou 8 W.m -2. -1 a 23 W.m -2. -1. 6 2,98.10 J Hustota teplotního toku při ustáleném vedení je q q =α 1 (T 1 T p1 ) = α 2(T p2 T 2 ) Q = q. S.

23. Vypočítejte teplo prošlé 1 m 2 za 1 sekundu stěnou kotle o tloušťce stěny 20 mm a součiniteli tepelné vodivosti 60 W.m -1. -1, je-li uvnitř stěna pokryta vrstvou kotelního kamene o tloušťce 2 mm a součiniteli tepelné vodivosti 1,2 W.m -1. -1. Povrchové teploty jsou 20 0 C a 200 0 C. 2 2 kw. m I. HLAVNÍ VĚTA TERMODYNAMIY 24. olik molekul vodíku se nachází v 1 cm 3 při teplotě 27 C a tlaku 1,3332.10-3 Pa? [N = 3,219.10 11 molekul] 2. olik molekul se nachází v jednom kilogramu O 2? N A = 6,023.10 23 mol -1. [N = 1,88.10 2 molekul] 26. Vypočtěte měrnou hmotnost CO 2 při teplotě t = 0 C a tlaku 9,3.10 4 Pa. [ρ = 1,812 kg.m -3 ] 27. Vypočtěte měrnou hmotnost vodíku při teplotě t = 0 C a tlaku 1,0132.10 Pa. [ρ = 0,09 kg.m -3 ] 28. Bomba obsahuje při teplotě 27 0 C a tlaku 0,4 MPa stlačený plyn. Jak se změní jeho tlak, když poloviční hmotnost plynu vypustíme, přičemž poklesne jeho teplota na 12 0 C. 29. V nádobě se nachází 1 kg vzduchu. Při stálém objemu klesne tlak plynu z hodnoty 3.10 Pa na hodnotu 10 Pa. Je-li počáteční teplota plynu 2 0 C, určete výslednou teplotu a teplo, které bylo nutno odebrat. 30. Jak velké množství tepla je nutno dodat CO 2 uzavřenému v nádrži objemu 0,8 m3, aby jeho tlak vzrostl z hodnoty 10 Pa na pětinásobek. 31. 1 m 3 vzduchu počátečního tlaku 2.10 Pa izotermicky expanduje na dvojnásobný objem. Vypočtěte výsledný tlak, práci, kterou plyn vykoná a množství přivedeného tepla. 32. Vzduch tlaku 12.10 Pa a objemu 0,08 m 3 expanduje při stálém tlaku na dvojnásobný objem. Vypočítejte vykonanou práci, změnu vnitřní energie a přijaté teplo. 33. Vzduchu obsaženému v nádrži objemu 0,1 m 3 počáteční teploty 30 0 C a počátečního tlaku 10 7 Pa se odvede 6.10 4 J tepla při stálém objemu. Vypočítejte výslednou teplotu vzduchu!

34. Vzduch počáteční teploty 77 0 C je adiabaticky stlačen na 1/1 svého původního objemu. Určete výslednou teplotu! 3. Carnotův motor má při teplotě chladiče 7 účinnost 40. Tato účinnost se má zvýšit na 0 O kolik stupňů se má zvýšit teplota ohřívače? 36. Izotermická expanze v Carnotově cyklu probíhá při teplotě 400, izotermická komprese při 300. Během expanze přejde do plynu 00 J tepla. Určete: a) práci vykonanou během izotermické expanze b) teplo odevzdané plynem při izotermické kompresi c) práci při izotermické kompresi d) celkovou práci vykonanou strojem během celého cyklu 37. Na kompresi 3 kg dusíku počátečního tlaku 10 Pa bylo při stálé teplotě 17 zapotřebí práce 6,8.10 J. Vypočítejte: a) počáteční a výsledný objem plynu, b) výsledný tlak a teplo, které je třeba při kompresi dusíku odebrat, c) změnu entropie při tomto ději. 3 3 1 7,7.10 Pa ; 3,32 m ; 0,43m ; 6,8.10 J; 1,82 kj. 38. V uzavřené nádobě stálého objemu 2 m 3 je vzduch počátečního tlaku 9,.10 4 Pa a počáteční teploty 10 0 C. Ohřátím vzduchu vzrostl tlak na hodnotu 23,.10 4 Pa. Vypočítejte: a) kolik tepla jsme museli plynu dodat a o jakou hodnotu vzrostla vnitřní energie, b) jak se při tomto ději změnila entropie vzduchu? 6 6 4 1 8,72.10 J ; 8,72.10 J;1,89.10 J. 39. Vzduch objemu 0,08 m 3 expanduje při stálém tlaku 12.10 Pa na dvojnásobný objem. Vypočítejte: a) práci vykonanou vzduchem, změnu jeho vnitřní energie a přijaté teplo, b) změnu entropie. 4 1 9,4.10 J ; 2,39.10 J; 3,33.10 J; 790 J. 40. Vzduch má hmotnost 0,1 kg a počáteční teplotu 10 0 C. Proběhne-li polytropická změna (n = 1,3), klesne teplota na 0 0 C. Vypočítejte: a) práci vykonanou plynem a změnu jeho vnitřní energie, b) změnu entropie při tomto ději. 3 3 1 9,.10 J ; 7,14.10 J; 6, J.

41. V kalorimetru smícháme 0,01 kg vody teploty 100 0 C a 0,02 kg vody teploty 1 0 C. Vypočítejte výslednou teplotu a změnu entropie při tomto ději. 0 1 43,3 C ; 0,9 J. Q 1 = Q 2 m 1.c.(t 1 - t) = m 2.c.(t-t 2 ) T = 316,3 ()