Opracował: dr inż. Jerzy Kuś
Teoria maszyn cieplnych
02. Równania stanu gazów rzeczywistych - pytania
Substancje jednorodne chemicznie, fazy, procesy zmiany fazy
1. Czy lód wodny jest substancją jednorodną chemicznie? Dlaczego?
2. Jak jest różnica pomiędzy cieczą nasyconą, a cieczą przechłodzoną?
3. Jak jest różnica pomiędzy parą nasycona, a parą przegrzaną?
4. Czy jest jakaś różnica pomiędzy własnościami pary nasyconej przy danej tem-
peraturze, a parÄ… zawartÄ… w parze nasyconej mokrej przy tej samej temperatu-
rze?
5. Czy jest jakaś różnica pomiędzy własnościami nasyconej cieczy przy danej
temperaturze, a cieczÄ… zawartÄ… w parze nasyconej mokrej?
6. Czy jest prawdą, że przy wyższym ciśnieniu temperatura parowania wody jest
wyższa? Uzasadnij?
7. Czy jeśli ciśnienie substancji rośnie podczas procesu parowania, temperatura
także rośnie, czy też może utrzymuje się na stałym poziomie? Dlaczego?
8. Dlaczego, w obszarze pary nasyconej mokrej, temperatura i ciśnienie są zmien-
nymi zależnymi?
9. Jaka jest różnica pomiędzy punktem krytycznym, a punktem potrójnym?
10. Czy jest możliwe by woda parowała przy  10oC?
11. GÅ‚owa domu przygotowuje gulasz dla swojej rodziny w patelni (a) bez przy-
krycia, (b) z lekkim przykryciem i (c) z ciężkim przykryciem. W którym przy-
padku możemy skrócić czas gotowania?
12. Czym różni się proces parowania przy ciśnieniu nadkrytycznym, od procesu pa-
rowania przy ciśnieniu podkrytycznym?
Tablice własności
13. W jakiego rodzaju garnku, dana objętość wody wrze przy wyższej temperatu-
rze: wysokim i wÄ…skim, czy niskim i szerokim?
14. Często, dokładnie dopasowana przykrywka i garnek (słoik), po gotowaniu
 przyklejajÄ… siÄ™ do siebie, i stajÄ… siÄ™ bardzo trudne do otwarcia gdy garnek
ochłodzi się. Uzasadnij dlaczego to się zdarza i powiedz jak można otworzyć
przykrywkÄ™?
15. Dobrze wiemy, że ciepłe powietrze w chłodnym otoczeniu unosi się. Rozważ-
my teraz mieszaninę ciepłego powietrza i benzyny powstającą w górnej części
zbiornika z benzyną. Jak myślisz, czy ta mieszanina będzie się unosić w chło-
dnym otoczeniu?
16. W Szkocji w 1775, dr William Cullen produkował lód usuwając powietrze z
naczynia z wodą. Podaj zasadę działania takiego urządzenia i zaproponuj spo-
sób zwiększenia wydajności procesu.
17. Czy ilość ciepła (energii) pochłoniętej przez 1kg nasyconej ciekłej wody od-
parowującej przy 100oC, będzie równa ilości ciepła (energii) uwalnianej z nasy-
conej pary skraplajÄ…cej siÄ™ przy 100oC.
18. Czy wybór stanu odniesienia przy określaniu własności substancji ma jakiś
wpływ na analizy termodynamiczne? Dlaczego?
19. Jakie jest fizyczne znaczenie entalpii icg ? Czy można ją wyznaczyć znając
entalpie ic i ig ? Jak?
Opracował: dr inż. Jerzy Kuś
Teoria maszyn cieplnych
20. Co to jest stopień suchości pary nasyconej mokrej? Czy ma on jakieś znaczenie
w obszarze pary przegrzanej?
21. Który proces wymaga większej energii: całkowite odparowanie 1kg nasyconej
ciekłej wody przy ciśnieniu 1atm, czy całkowite odparowanie 1kg nasyconej
ciekłej wody przy ciśnieniu 8atm?
22. Czy icg zmienia się wraz z ciśnieniem? Jak?
23. Czy stopień suchości pary mokrej nasyconej można wyrazić jako iloraz objęto-
ści zajętej przez parę i objętości całkowitej pary nasyconej mokrej?
24. Jak, przy braku tablic dla cieczy przechłodzonej, określana jest objętość właś-
ciwa cieczy przechłodzonej przy danym ciśnieniu i temperaturze?
Gaz doskonały
25. Propan i metan sÄ… powszechnie stosowane do ogrzewania w zimie, a wyciek
tych paliw, nawet przez krótki okres czasu, stanowi zagrożenie pożarowe dla
budynków. Jak myślisz, wyciek którego gazu stanowi większe zagrożenie poża-
rowe? Uzasadnij.
26. W jakich warunkach, założenia przyjmowane przy definiowaniu gazu
doskonałego, są odpowiednie dla gazów rzeczywistych?
Współczynnik ściśliwości
27. Jakie jest fizyczne znaczenie współczynnika ściśliwości Z ?
28. Co to jest zasada stanów odpowiednich?
Inne równania stanu
29. Jakie jest fizyczne znaczenie dwóch stałych występujących w równaniu van der
Waals a? Jak jest podstawa ich obliczania?
Pojemności cieplne właściwe, Du i Di gazów doskonałych
30. Czy zależność DU = mcv,śrDT ogranicza się tylko do procesów przy stałej obję-
tości, czy też można ją stosować dla innych procesów gazu doskonałego?
31. Czy zależność DI = mcp,śrDT ogranicza się tylko do procesów przy stałym ciś-
nieniu, czy też można ją stosować dla innych procesów gazu doskonałego?
32. Pokaż, że dla gazu doskonałego cp = cv + Ru.
33. Czy energia wymagana do ogrzania powietrza od 295 do 305K ma takÄ… samÄ…
wartość jak energia wymagana do ogrzania powietrza od 345 do 355K? Przyj-
mijmy, że ciśnienie w obu przypadkach ma taką samą wartość?
34. Jaka jest, w zależnoÅ›ci DU = mcvDT , poprawna jednostka cv - kJ/kg×oC czy
kJ/kg×K.
35. Stała ilość masy gazu doskonałego ogrzewana jest od 50 do 80oC, przy stałym
ciśnieniu (a) 1atm i (b) 3atm. Jak myślisz, w którym przypadku ilość potrzebnej
energii będzie większa? Dlaczego?
36. Stała ilość masy gazu doskonałego ogrzewana jest od 50 do 80oC, przy stałej
objętości (a) 1m3 i (b) 3m3. Jak myślisz, w którym przypadku ilość potrzebnej
energii będzie większa? Dlaczego?
2/02
Opracował: dr inż. Jerzy Kuś
Teoria maszyn cieplnych
37. Stała ilość masy gazu doskonałego ogrzewana jest od 50 do 80oC (a) przy
stałym ciśnieniu i (b) przy stałej objętości. Jak myślisz, w którym przypadku
ilość potrzebnej energii będzie większa? Dlaczego?
3/02