Fizyka dla WIMiR  semestr letni
Zestaw 1 (27.02.2012)
Zadanie 1
W butli o objÄ™toÅ›ci 2.24 dm3 znajduje siÄ™ tlen o masie 64 g w temperaturze 27°ðC. ProszÄ™ obliczyć
średnią kwadratową prędkość cząsteczek tlenu i jego ciśnienie. Proszę obliczyć energię wewnętrzną
tego tlenu i określić, jaką część tej energii stanowi energia rotacji cząsteczek tlenu.
Zadanie 2
W zbiorniku o stałej objętości zamknięto dwa mole gazu dwuatomowego. Gaz ten ogrzano tak, aby
temperatura wzrosÅ‚a o 100°ðC od wartoÅ›ci poczÄ…tkowej równej 20°ðC. ProszÄ™ obliczyć, ile energii
potrzeba do takiego ogrzania gazu oraz określić, jak zmieni się ciśnienie gazu i entropia.
Zadanie 3
Proszę określić, ile energii i w jakiej formie trzeba dostarczyć
do jednego mola gazu atomowego, aby zmienić jego
1
parametry stanu z p1, V1, T1 na p2 =ð p1 , V2 = 2V1, T1. ProszÄ™
2
rozpatrzyć trzy możliwe drogi przejścia przedstawione na
rysunku.
Zadanie 4
Proszę obliczyć, ile pracy trzeba wykonać, aby 20-krotnie zmniejszyć objętość jednego mola tlenu bez
wymiany ciepła z otoczeniem. Jak zmieni się temperatura tlenu, jeśli przed sprężaniem była równa
20°ðC?
Zadanie 5
Jeden mol azotu o temperaturze początkowej T1 = 300 K poddano izobarycznemu zwiększaniu
objętości od V1 do 2V1. Proszę określić zmianę energii wewnętrznej, entropii i entalpii wywołaną
takim procesem.
Zadanie 6
Proszę obliczyć sprawność zamiany ciepła na pracę w procesie cyklicznym złożonym z dwóch izoterm
1
T1 = 100°ðC i T2 =ð T1 i dwóch izobar p1 i p2 = 0.1p1. Dla jakich gazów sprawność ta jest najwiÄ™ksza?
2
Zadanie 7
Proszę obliczyć sprawność zamiany ciepła na pracę w cyklu termodynamicznym złożonym z dwóch
3 5
izobar p1 i p2 =ð p1 oraz dwóch izochor V1 i V2 =ð V1 .
5 3
Zadanie 8
Pompa cieplna pracująca w odwrotnym cyklu Carnota przenosi ciepło z wody jeziora o temperaturze
10°ðC do pomieszczenia o temperaturze 20°ðC. ProszÄ™ obliczyć sprawność takiej pompy.