Klasa III

Zadania na ETAP 5
klasa II i III
1. Delfin o masie 100 kilogramów spada swobodnie z wysokości 3,2 metra. Jaka będzie
energia kinetyczna delfina, gdy znajdzie się on na wysokości 2,2 metra nad powierzchnią
wody?
Z jaką prędkością delfin uderzy w wodę (opór powietrza pomijamy)?
2. Tuż przed uderzeniem w ziemię wartość pędu upuszczonego z pewnej wysokości
m
grejpfruta wynosiła 8 kg  . Oblicz energię kinetyczną grejpfruta tuż przed uderzeniem
s
w ziemię i wysokość, z której spadł grejpfrut. Masa grejpfruta wynosiła 0,5 kilograma.
3. W warsztacie samochodowym przy pomocy podnośnika hydraulicznego, którego
mniejszy tłok ma pole przekroju poprzecznego S1 = 5 cm2, a większy S 2 = 500 cm2,
podniesiono forda Eskorta o ciężarze 10 kN. Jaka siła musiała działać na mniejszy tłok?
4. Na jaką maksymalną głębokość w oceanie można opuścić na linie ze statku batysferę
(kulistą gondolę), której ścianki mogą wytrzymać maksymalne ciśnienie 15 MPa? Gęstość
kg
wody morskiej – 1030 3 .
m
kg
naciska na dno szklanki
m3
o polu powierzchni 27cm2. Wysokość słupa cieczy w szklance wynosi 10 centymetrów.
5. Oblicz wartość siły parcia, z jaką woda o gęstości 1000
6. Lodowa kula o masie 0,1 kilograma i temperaturze −1 0C spadła na ziemię. Tuż przed
uderzeniem o powierzchnię ziemi energia wewnętrzna kuli wzrosła o 210 J.
a) Ile wynosiła temperatura kuli tuż przed uderzeniem?
b) Ile ciepła musi otrzymać kula, aby w chwili zderzenia z ziemią stopniała?
Przyjmij następujące wartości stałych fizycznych: ciepło właściwe lodu 2100
kJ
.
kg
7. Turbina parowa pobrała ze źródła 3 kJ ciepła i wykonała pracę 1200 J.
ciepło topnienia lodu 334
a) Ile wynosi sprawność turbiny?
b) Ile ciepła trafiło do chłodnicy?
J
,
kg0 C
8. Pocisk wystrzelony poziomo grzęźnie w lodowym bloku o masie 500 kilogramów
i temperaturze 0 0C.
a) Lód pobrał 6680 J energii, ile wynosi więc masa stopniałego lodu, a ile temperatura
powstałej cieczy?
b) Ile energii trzeba by dostarczyć, aby cały lodowy blok uległ stopnieniu?
Przyjmij następujące wartości stałych fizycznych: ciepło właściwe lodu 2100
J
,
kg0 C
J
kJ
, ciepło właściwe wody 4200
kg0 C
kg
9. Silnik Diesla ma sprawność 35%. Silnik ten pobrał ze źródła 200 kJ ciepła.
ciepło topnienia lodu 335
a) Jaką pracę wykonał ten silnik?
b) Ile ciepła oddała ten silnik do chłodnicy?
10. Silnik wykonał pracę podnosząc ciało o masie 20 miligramów na wysokość 50 metrów.
Równocześnie oddał do chłodnicy tyle ciepła, że spowodowało to stopienie się masy
1000 kilogramów lodu. Oblicz sprawność tego silnika.
11. W wannie znajduje się 21 kilogramów wody o temperaturze 10oC. Ile wrzątku (100oC)
należałoby do niej dolać, aby mieszanina osiągnęła temperaturę 37oC? Straty ciepła
pomijamy.
12. Jaką moc elektryczną posiada grzałka czajnika elektrycznego, jeżeli doprowadzenie
do temperatury wrzenia 1 litra wody o temperaturze początkowej 20 0C trwa 2 minuty?
J
Przyjmij ciepło właściwe wody 4200
.
kg0 C
13. Ile ciepła odda w ciągu godziny 6 kilogramów wody przepływającej przez kaloryfer,
jeżeli wpływa woda o temperaturze 90 0C, a wypływa o temperaturze 70 0C? Żeby
podnieść temperaturę 1 kilograma wody o 1 0C potrzeba 4200 J ciepła.
14. Zenek ogrzał grzałką 1 kilogram wody w ciągu 2 sekund od 17,2 0C do 22,8 0C. Następnie
tą samą grzałką przez 2 sekundy ogrzewał 1 kg spirytusu. Temperatura spirytusu wzrosła
od 16, 4 0C do 26,2 0C. Wyznacz ciepło właściwe spirytusu, przyjmując ciepło właściwe
J
wody 4200
.
kg0 C
15. Do wody o masie 2 kilogramy i temperaturze 20 0C wrzucono 1 kilogram miedzi.
Temperatura wody wzrosła o 2 0C. Ile wynosiła temperatura początkowa miedzi? Ciepło
J
J
właściwe wody 4200
, a ciepło właściwe miedzi 380
0
kg C
kg0 C