Praca, moc, energia / Termodynamika Wzory
advertisement
Praca, moc, energia / Termodynamika Wzory: – praca – [W] = [1J] – moc – [P] = [1W] – energia potencjalna – energia kinetyczna – zasada zachowania energii mechanicznej – zamiana z – zamiana z K na – I zasada termodynamiki – ciepło właściwe – ciepło topnienia – ciepło krzepnięcia – ciepło parowania na K Bilans cieplny – ciepło skraplania Zadania: Praca 1. Koń ciągnie wóz ze stałą prędkością równą 1,5 m/s działając siłą o wartości 400 N. Jaką pracę wykona ten koń w czasie 2 godzin? 2. W którym przypadku wykonano większą pracę: a) podnosząc ciało o masie 5 kg na wysokość 1,5 m, czy b) rozpędzając wózek o masie 2 kg poruszający się bez tarcia ruchem jednostajnie przyspieszonym do prędkości 10 m/s? 3. Oblicz pracę jaką wykonuje dźwig podnoszący belkę o masie 2 t na wysokość 20m? 4. Sportowiec trzyma nieruchomo na wysokości 2 m uniesioną w górę sztangę o ciężarze 1500 N. Ile wynosi praca wykonana przez sportowca w czasie 10 sekund? 5. Jaką pracę wykonuje dźwig budowlany, który podnosi paletę z cegłami o łącznej masie 300kg na wysokość 15 m.? Przyjmijmy że . Wynik podaj w kJ. 6. Silnik motocykla poruszającego się ruchem jednostajnie prostoliniowym wykonał pracę 80 kJ. Jaką odległość pokonał motocykl, jeżeli siła oporu ruchu wynosiła 800 N? Moc 1. Ile czasu musi pracować pompa napędzana silnikiem elektrycznym o mocy 50 kW, aby z kopalni o głębokości 180 m wypompować wodę o masie 500000 kg? 2. Winda o masie 450 kg podnosi w ciągu 40 s pasażera o wadze 50 kg na wysokość 40 m. Jaka jest jej moc? 3. Jak długo musi pracować robotnik wrzucający łopatą węgiel o masie 2 ton, na samochód o wysokości 1,5 m. pracując ze średnią mocą 5 W. Praca, moc, energia / Termodynamika 4. Na wiertarce elektrycznej jest informacja, że jej moc wynosi 800W. Jaką pracę wykonuje wiertarka w czasie 2 minut? 5. Silnik S1 wykonał pracę 120J w czasie 20s, a silnik S2 pracę 1,8 kJ w czasie 5 minut. Który z nich dysponuje większą mocą? 6. Jaka jest moc chłopca, którego ciężar wynosi 0,5 kN, jeśli wchodzi on po drabinie na wysokość 10 m w czasie 20 s? 7. Z jaką stałą prędkością poruszał się samochód osobowy o mocy 55,2 kW, jeśli siła ciągu silnika wynosiła 2,76 kN? pomiń opory ruchu. Energia 1. Jaką energię ma dziewczynka o masie 50kg wspinająca się na wysokość 6m? 2. Co ma większą energię: samochód o masie 1t poruszający się z szybkością 10 m/s, czy element o masie 2t podniesiony na wysokość 10m? 3. Oblicz energię kinetyczną pocisku o masie 8 kg wyrzuconego z armatniej lufy z prędkością 600 m/s. 4. Jaką masę ma pocisk lecący z szybkością 300 m/s, jeżeli jego energia kinetyczna ma wartość 0,9 kJ? 5. Piłka spadła z wysokości 10 m i odbiła się, osiągając wysokość 8m. Oblicz, jaka część energii została rozproszona do otoczenia. 6. Oblicz energię jaką ma piłka o masie 500g rzucona z prędkością 2m/s 7. O ile wzrośnie energia potencjalna książki o masie 500 g podniesionej z blatu biurka o wysokości 80 cm na półkę umieszczoną 140 cm nad podłogą? Bilans cieplny 1. Do 2 kg wody o temperaturze 20 oC wlano 2 kg wody o temperaturze 40oC. Po wymieszaniu temperatura końcowa wody wynosiła? 2. O ile stopni ogrzeje się 10 kg wody o temperaturze 30 C, jeżeli zostanie wrzucony do niej 1 kg ołowiu ogrzanego do temperatury 300C? Pomiń straty ciepła. Przyjmij oraz . 3. Jaka ilość ciepła jest potrzebna, aby doprowadzić do wrzenia 1 kg wody o temperaturze 10 oC? Ciepło właściwe wody wynosi . 4. O ile stopni ogrzeje się woda o masie 2 kg, jeżeli dostarczono jej 84 kJ ciepła? 5. Oblicz ciepło potrzebne do całkowitego zamarznięcia l kg wody o temp. 20 C. Przyjmij oraz . 6. Jaką masę musi mieć kawałek ołowiu o temperaturze 100C, aby po wrzuceniu go do 500 g wody o temperaturze 30 C ogrzać wodę o 2 C? Pomiń straty energii. Przyjmij oraz . 7. Jaką masę wody o temperaturze 10C należy dolać do 5 kg wody o temperaturze 80C, aby temperatura końcowa wynosiła 20C? Pomiń straty ciepła. Przyjmij Termodynamika 1. Podaj w stopniach Celsjusza temperaturę: a) 350 K b) 100 K c) -20 K d) 273 K . Praca, moc, energia / Termodynamika 2. Podaj w kelwinach temperaturę: a) 250 oC b) 1200 oC c) -270 oC d) 273 oC 3. Oblicz, jaką ilość ciepła pobierze 250 ml wrzącej wody, aby całkowicie wyparować. Przyjmij . 4. Jaką ilość ciepła trzeba dostarczyć, aby 2 kg wody o temperaturze 20 oC ogrzać do temperatury 60 oC? Ciepło właściwe wody wynosi . 5. Ile naftalenu można stopić w temperaturze 80C ( temperatura topnienia), dostarczając 74 kJ energii? Przyjmij . 6. Ile energii trzeba dostarczyć bryle lodu o masie 1 kg i temperaturze -10C, aby zamienić ją w parę wodną o temperaturze 110C? Przyjmij , , , , .
