Grupy 1, 2 i 8
FIZYKA DLA BIOLOGÓW
Zestaw 5
zadania na pozostałe spotkania
Proszę przypomnieć sobie: ciepło, bilans cieplny, energia wewnętrzna, I i II zasada termody-
namiki, gaz doskonały i rodzaje jego przemian.
1. DOM Do 10 l wody o temperaturze 30ć% C wrzucono 1 kg ołowiu o temperaturze 300ć% C. O
ile stopni wzrośnie temperatura wody?
2. Do rozważenia: Kostka wody wody zanurzona w wodzie topi się. A czy może zajść proces
odwrotny, tzn. czy w szklance wody może uformować się znienacka kostka lodu? Dlaczego?
3. Proszę obliczyć największy możliwy przyrost temperatury wody spadającej w wodospadzie
Niagara, którego wysokość wynosi 50 m.
4. DOM Podczas wiercenia otworu w bloku mosiężnym o masie 0,5 kg przez dwie minuty
była dostarczana moc 0,30 W.
(a) Ile ciepła wytworzyło się w tym czasie?
(b) O ile wzrosła temperatura mosiądzu, jeśli 75% ciepła zostało zużyte na podgrzanie
mosiÄ…dzu?
(c) Co sie stało z resztą ciepła?
5. DOM Cylinder zawiera tlen o temperaturze 20ć% C, ciśnieniu 15 atmosfer i objętości 100 l.
Obniżamy tłok, skutkiem czego objętość maleje do 80 l, a temperatura wzrasta do 25ć% C. Ile
wówczas wynosi ciśnienie?
6. Jaką pracę na 1 mol gazu wykonuje gaz rozprężając się izotermicznie od Vi do Vf ?
Proszę zapoznać się z pojęciami: siła Coulomba, prąd elektryczny, a także prawo Archimedesa
i równanie ciągłości (Bernoulliego).
1. DOM Jaka część góry lodowej wystaje ponad powierzchnię morza? Gęstość lodu wynosi
Ál = 0,92 g/cm3, zaÅ› gÄ™stość wody morskiej Áw = 1,03 g/cm3.
2. Klocek drewna pływa w wodzie zanurzony w dwóch trzecich swojej objętości. W nafcie
część zanurzona wynosi 0,9 jego objętości. Proszę znalez
ć gęstość drewna i nafty.
3. Gumowy wąż ogrodowy o średnicy wewnętrznej D = 2 cm połączony jest z rozpryski-
waczem, który składa się jedynie z oprawki zaopatrzonej w 24 otwory, każdy o średnicy
d = 0,15 cm. Z jaką prędkością wylatuje woda ze spryskiwacza, jeżeli w wężu ma ona
prÄ™dkość Å = 1 m/s?
4. DOM Trzy ładunki punktowe znajdują sie na płaszczyz
nie xy. Wiedząc, że ładunek q1 =
-1,0 · 10-6 C znajduje siÄ™ w poczÄ…tku ukÅ‚adu współrzÄ™dnych, Å‚adunek q2 = +3,0 · 10-6 C
umieszczono w punkcie P2 = (15,0, 0.0) cm, zaÅ› Å‚adunek q3 = -2,0 · 10-6 C znajduje siÄ™
w punkcie P3 = (-5,0, 8.67) cm, oblicz wypadkową siłę działającą na ładunek q1.
5. DOM W atomie wodoru odlegÅ‚ość miÄ™dzy elektronem a protonem wynosi okoÅ‚o 5,3 ·
10-11 m. Proszę obliczyć siłę przyciągania elektrostatycznego i porównać ją z siłą oddzia-
ływania grawitacyjnego tych cząstek. Niezbędne dane proszę odszukać w tablicach.
6. Prąd o natężeniu 5 A płynie w przewodniku o oporze 10 &! przez 4 min. Ile kulombów i ile
elektronów przechodzi w tym czasie przez poprzeczny przekrój przewodnika?
7. DOM Mały, lecz mierzalny prąd o natężeniu 10-10 A płynie w przewodniku miedzianym o
średnicy 2,54 mm. Proszę obliczyć prędkość unoszenia elektronów.
Przypomnieć sobie: pojęcia napięcia, natężenia i oporu elektrycznego, prawa Ohma i Faradaya.
1. DOM Kwadratowy pręt aluminiowy na długość 1 m i krawędz
o długości 5 mm. Jaki jest
opór elektryczny między jego końcami? Jaką średnicę musiałby mieć przewodnik o przekro-
ju kołowym, żeby mieć taki sam opór?
2. Drut o oporze 6 &! został rozciągnięty tak, że jego nowa długość jest trzy razy większa
od poczÄ…tkowej. Znalez
ć opór wydłużonego drutu zakładając, że opór właściwy i gęstość
materiału nie zmieniły się podczas rozciągania.
3. DOM Grzałkę o mocy 500 W zanurzono w garnku zwierającym 2 l wody o temperaturze
20ć% C. Po jakim czasie woda zacznie wrzeć przy założeniu, że pochłania ona 80% wydzie-
lanej przez grzałkę energii?
4. DOM Przez roztwór kwasu siarkowego przepuszczono 2 mole elektronów. Na anodzie wy-
dzielił się gaz. Jaka była jego objętość?
5. Przez roztwór azotanu(V) miedzi(II) przepuszczono prąd o natężeniu 0,5 A przez 15 minut.
Ile miedzi wydzieliło się na katodzie?