ZADANIA Z FIZYKI 4
1. Stojąca lokomotywa wydaje ton o częstotliwości 600 [Hz].
Podróżny jedzie pociągiem z prędkością 72 [km/h]. Jaki
ton będzie słyszał podróżny zbliżając się do stojącej
lokomotywy i jaki oddalając się od niej? Prędkość dz
więku
w powietrzu wynosi 340 [m/s].
2. Naczynie cylindryczne o średnicy 1 [m] i wysokości 2 [m]
zostało całkowicie napełnione cieczą, po czym w dnie
naczynia otworzono otwór o polu 2 [cm2]. W jakim czasie
cała ciecz wypłynie z naczynia? Pomijamy wpływ tarcia i
różnicę między polem otworu i polem przekroju
wypływającej strugi cieczy. Przyjmij g=9.81 [m/s2].
3. Obliczyć napięcie powierzchniowe cieczy, jeżeli w
kapilarze o średnicy 0.6 [mm], ciecz wznosi się na
wysokość 3 [cm]. Gęstość cieczy wynosi 1.2 [g/cm3], a
g=9.81 [m/s2].
4. Obliczyć energię kinetyczną ruchu obrotowego wszystkich
czÄ…steczek zawartych w 1 [kg] tlenu przy 47 [°C].
R=8.31Å"103 [J/(kmolÅ"K)].
5. Jaką temperaturę ma azot w ilości 2 [g], zajmujący
objętość 820 [cm3] pod ciśnieniem 2 [atm]? Uwaga: 1 [atm]
= 1.013*105 [N/m2].
6. Pewien gaz w ilości 0.5 [kmol] zajmuje objętość V1=1
[m3]. Podczas rozprężania gazu do objętości V2=1.2 [m3]
została wykonana praca L=580 [kGm] na pokonanie
oddziaływania międzycząsteczkowego. Znalez
ć dla tego gazu
stałą a w równaniu Van der Waalsa.
7. KorzystajÄ…c z pierwszej zasady termodynamiki znalez
ć
ciepÅ‚o parowania wody przy 200 [°C]. Dla wody temperatura
krytyczna Tk=647 [K] a ciśnienie krytyczne pk=217 [atm].
Ciśnienie pary wodnej nasyconej w 473 [K] wynosi 15.3
[atm].
8. Doskonały silnik cieplny pracuje według cyklu Carnota na
nagrzane powietrze pobierane przy ciśnieniu początkowym 7
[atm] i temperaturze 127 [°C]. ObjÄ™tość poczÄ…tkowa
powietrza wynosi 0.002 [m3]. Po pierwszym izotermicznym
rozprężaniu powietrze zajęło objętość 5 [l], a następnie
po rozprężeniu adiabatycznym objętość stała się równa 8
[l]. Znalez
ć: 1. współrzędne przecięcia izoterm i
adiabat, 2. pracę na poszczególnych odcinkach cyklu, 3.
całkowitą pracę wykonaną podczas całkowitego obiegu
cyklu, 4. sprawność cyklu, 5. ilość ciepła pobieranego od
grzejnika w 1 cyklu, 6. ilość ciepła oddanego chłodnicy w
1 cyklu.