Podstawowym problemem cywilizacji technicznej jest problem przetwarzania energii. Problem ten często formułowany jest (błędnie) jako problem wytwarzania energii.
Jedną z ważnych form energii jest energia cieplna.
Przetwarzaniem, wykorzystywaniem i otrzymywaniem energii cieplnej zajmuje się termodynamika.
Termodynamika jest nauką o cieple i procesach cieplnych.
Obliczyć ilość cząsteczek gazu doskonałego znajdujących się w naczyniu o pojemności V.
Gaz wywiera na ścianki zbiornika ciśnienie p (równe ciśnieniu atmosferycznemu), w temperaturze t stopni Celsjusza.
Ile ciepła trzeba dostarczyć kawałkowi lodu o masie m=3kg i temperaturze t0=0 stopni C, aby go zamienić w parę wodną o temperaturze t=100°C?
Obliczyć średnią szybkość cząsteczek azotu w temperaturze T=300K.
Masa molowa - masa jednego mola azotu (cząsteczek) - 0,028kg.
Jednym z podstawowych pojęć termodynamiki jest temperatura i termometr.
Powszechnie stosowana jest skala Celsjusza. W termodynamice stosujemy częściej skalę Kelwina.
49. Termodynamika - nauka o cieple
Obliczyć sprawność η silnika cieplnego.
279. Termodynamika. Silniki cieplne.
Model gazu doskonałego
132. Termodynamika - gaz doskonały
Gaz doskonały - energia wewnętrzna
133. Termodynamika - energia wewnętrzna gazu doskonałego
Równanie Clapeyrona można wykorzystać do obliczenia ilości powietrza w pokoju lub innego gazu w zamkniętym zbiorniku.
154. Równanie gazu doskonałego Clapeyrona
Gaz poddany został przemianie izobarycznej czyli zmieniała się temperatura T i objętość V a ciśnienie p pozostało bez zmiany.
174. Gaz doskonały - przemiana izobaryczna
Zmiana energii wewnętrznej przejawia się we wzroście temperatury wody. Dla masy m można to zapisać wzorem ... WIĘCEJ
216. Energia wewnętrzna
Gaz znajdujący się w zbiorniku pod pewnym ciśnieniem p1 w temperaturze T1 został ogrzany do wyższej temperatury T2.
Jakie jest nowe ciśnienie p1 gazu?
358. Termodynamika - spis
Ile czasu potrzeba na stopnienie umieszczonej w termosie bryły lodu o masie m=2 kg i temperaturze t=0°C, przez grzałkę o oporze R=100 omów, pracującą pod napięciem U=230V.
Ciepło topnienia lodu c=335kJ/kg.
224. Przemiany energii
Przykład zadania
Mamy 1kg wody o temperaturze 10°C.
Ile wrzącej wody trzeba do niej dolać, by otrzymana mieszanina miała temperaturę 30°C.
234. Zasada zachowania energii energii
Przykład zadania
Ile ciepła trzeba dostarczyć kawałkowi lodu o masie 3kg i temperaturze 0 stopni C, aby go zamienić w parę wodną o temperaturze 100 stopni C?
270. Zmiana stanu skupienia
Przykład zadania
Ile ciepła trzeba dostarczyć kawałkowi lodu o masie 3kg i temperaturze 0 stopni C, aby go zamienić w parę wodną o temperaturze 100 stopni C?
271. Zmiana stanu skupienia
Przykład zadania
Obliczyć średnią szybkość cząsteczek azotu w temperaturze 300K.
Masa molowa - masa jednego mola azotu (cząsteczek) - 0,028kg.
274. Gaz doskonały
Przykład zadania
Podczas przemiany izochorycznej ciśnienie gazu wzrosło s razy.
Ile razy wzrosła średnia energia kinetyczna cząsteczek?
275. Gaz doskonały
Przykład zadania
Otwarty od dołu zbiornik znajduje się w wodzie. Zbiornik ma pojemność V i zawiera powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym ogrzane do temperatury T1.
Jaka objętość wody wpłynie do zbiornika, jeśli temperatura powietrza w zbiorniku obniży się do T2.
276. Gaz doskonały
Przykład zadania
W zbiorniku o objętości V znajduje się 1 mol gazu doskonałego o temperaturze T.
Jakie ciśnienie gaz wywiera na ścianki zbiornika?
277. Gaz doskonały
Przykład zadania
Obliczyć ilość cząsteczek gazu doskonałego znajdujących się w naczyniu o pojemności V.
Gaz wywiera na ścianki zbiornika ciśnienie p (równe ciśnieniu atmosferycznemu), w temperaturze t stopni Celsjusza.
278. Gaz doskonały
Obliczyć masę powietrza znajdującego się w pokoju o długości a, szerokości b i wysokości h.
Ciśnienie powietrza w pokoju - przyjąć normalne ciśnienie atmosferyczne.
Za temperaturę powietrza przyjąć temperaturę pokojową – 20 stopni Celsjusza.
Masa molowa powietrza jest równa około 29 g.
Przyjmujemy, że dla powietrza możemy zastosować prawa gazu doskonałego – równanie Clapeyrona.
281. Gaz doskonały
Jak daleko są od siebie cząsteczki gazu w warunkach normalnych? Warunki normalne to:
ciśnienie 101325Pa;
temperatura 0 stopni Celsjusza, czyli 273 kelwiny.
W warunkach normalnych 1 mol gazu doskonałego zajmuje objętość 0,02214 metra sześciennego. Z drugiej strony 1 mol to 6,022 razy 10 do 23 potęgi cząsteczek.
305. Gaz doskonały
Jak daleko są od siebie cząsteczki gazu w warunkach normalnych? Warunki normalne to:
ciśnienie 101 325Pa;
temperatura 0 stopni Celsjusza, czyli 273 kelwiny.
306. Gaz doskonały
Czy może istnieć silnik Carnota, który ma sprawność 60% a różnica temperatury Ľródła (grzejnicy) i chłodnicy jest równa 300 kelwinów? Jaką temperaturę miałby grzejnik (Ľródło)? Jaką temperaturę miałaby chłodnica?
323. Sprawność silnika Carnota
Grzejnik silnik Carnota ma temperaturę równa 800 kelwinów, a chłodnica temperaturę 400 kelwinów.
Jaką sprawność ma ten silnik Carnota (idealny)?
Ile ciepła (energii wewnętrznej w procesie cieplnego przepływu) oddała ten silnik do chłodnicy jeśli wykonał użyteczną pracę 10 kilodżuli?
324. Sprawność silnika Carnota
W przemianie izobarycznej pewnej ilości gazu wykonana została praca W.
Jak zmieniła się energia wewnętrzna tego gazu?
Ile ciepła przepłynęło między gazem a otoczeniem?
357. Prawo Gay-Lussaca. Równanie stanu gazu doskonałego
Gaz rzeczywisty o masie m1 zajmuje w temperaturze T1 objętość V1.
Jaką temperaturę ma masa m2 tego samego gazu zajmująca objętość V2 pod tym samym ciśnieniem?
359. Zastosowanie równania Clapeyrona
Jaką masę gazu o masie molowej M można zmagazynować w zbiorniku o pojemności V w temperaturze T, jeśli maksymalne ciśnienie gazu w zbiorniku nie może przekraczać wartości p?
360. Równanie Clapeyrona. Temperatura gazu
Dlaczego woda o temperaturze 50 stopni Celsjusza parzy, a powietrze o takiej samej temperaturze nie wywołuje identycznych skutków?
363. Pojemność cieplna. Cieplny przepływ energii
Gaz doskonały o masie m zajmuje objętość V w temperaturze t.
Masa molowa gazu jest równa M.
Obliczyć ciśnienie gazu p.
394. Gaz doskonały - równanie Clapeyrona
Gaz o masie m zajmuje objętość V w temperaturze t.
Masa molowa gazu jest równa M.
Obliczyć ciśnienie gazu p.
395. Przemiana izochoryczna gazu doskonałego
Gaz o masie m zajmuje objętość V w temperaturze t.
Masa molowa gazu jest równa M.
Obliczyć ciśnienie gazu p.
396. Gaz doskonały - przemiany izochoryczna i izobaryczna
W zbiorniku z ruchomym tłokiem znajduje się 0,006 kg tlenu.
Gaz ten zajmuje objętość 0,002 m3 w temperaturze 270oC.
Masa molowa tlenu jest równa 0,032 kg.
Obliczyć ciśnienie gazu w zbiorniku.
397. Gaz doskonały - równanie stanu gazu doskonałego
Ile ciepła pobrał lód o masie m, jeżeli zamienił się w wodę o temperaturze t2?
Początkowa temperatura lodu wynosiła t1.
400. Ogrzewanie i topnienia ciał - energia
Narysować wykres zależności temperatury ciała stałego ogrzewanego od pewnej temperatury do całkowitego stopienia.
491. Przemiany fazowe - topnienie ciał.
Do wody o masie m1 i temperaturze początkowej t1 wrzucamy rozgrzaną bryłę żelaza o masie m2.
Po wymieszaniu wody ustala się równowaga cieplna - woda i bryła żelaza mają tę samą temperaturę.
Jaka była temperatura ciała wrzuconego do wody?
496. Bilans cieplny
Znamy sprawność idealnego silnika cieplnego (silnika Carnota) oraz temperaturę grzejnika (grzejnicy).
Jaka jest temperatura chłodnicy (jaka musi być temperatura chłodnicy)?
499. Sprawność silnika cieplnego
Ciało o znanej masie zostało ogrzane do pewnej temperatury końcowej w wyniku dostarczenia energii.
Jaka była temperatura początkowa ciała?
511. Cieplny przepływ energii
Ilość wody mierzymy często w metrach sześciennych lub decymetrach sześciennych.
Obliczyć (zmierzyć) ciepło właściwe wody mając do dyspozycji czajnik elektryczny, menzurkę,termometr i zegarek
512. Cieplny przepływ energii
Dana jest masa ciała wykonanego ze znanej substancji. Ciało to zostało ogrzane o ustalony przyrost temperatury.
Jaką ilość energii pobrało to ciało?
514. Cieplny przepływ energii
Sinik Carnota (silnik idealny) ma sprawność η (eta) równą 30% (procent).
Jakie są temperatury (w skali Kelwina) grzejnika i chłodnicy, jeśli różnica temperatur grzejnika i chłodnicy jest równa 200 stopni Celsjusza.
548. Sprawność silnika cieplnego
Obliczyć ile energii potrzeba do zamiany m kilogramów lodu o temperaturze mniejszej od zera stopni Celsjusza w parę wodną o temperaturze większej od 100 stopni Celsjusza (pod ciśnieniem normalnym).
601. Cieplny przepływ energii
Oto kilka przydatnych linków
Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań
Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?
Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym polu grawitacyjnym
Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?
Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego
Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?
Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.
Rozwiązane zadania z kinematyki
Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)
Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.
Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.
Pocisk o masie m grzęĽnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.
RozwiązanieDwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.
Pomoc z matematyki
Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki
Pomoc z historii
Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?