Zadanie nr 1.

Pociąg o masie
kg jedzie z prędkością
Obliczyć ilość ciepła wydzielonego na skutek hamowania pociągu. W obliczeniach uwzględnić tylko energię kinetyczną ruchu postępowego.

Dane:

Rozwiązanie:

- Ciepło wydzielone na skutek hamowania jest równe energii kinetycznej:

Odp: Na skutek hamowania wydzieli się 55,5 MJ ciepła.

Zadanie nr 2.

Silnik wykonał pracę 8000
w czasie 5 min. Obliczyć średnią moc silnika

Dane:

Rozwiązanie:

Odp. Średnia moc silnika ma wartość 0,00637

Zadanie nr 3.

3 mole gazu doskonałego zajmują objętość 20 m³ w temperaturze 27^oC. Jakie jest jego ciśnienie?

Dane:

Rozwiązanie:

- uniwersalne równanie stanu dla gazów doskonałych i półdoskonałych

uniwersalna stała gazowa

Odp: Ciśnienie tego gazu wynosi 374,16 Pa.

Zadanie nr 4.

Lokomotywa ważąca 25 ton jedzie z prędkością w=62 km/h. Oblicz ile ciepła zostanie wydzielone podczas hamowania lokomotywy.

Rozwiązanie:

Całkowita energia kinetyczna lokomotywy zostaje zamieniona na ciepło.

m=25 [t]=25000 [kg]

Odp: Podczas hamowania lokomotywy wydzieli się ciepło 3706 kJ.

Zadanie nr 5.

Oblicz masę tlenu znajdującego się w pojemniku o objętości 75 dm³, w którym ciśnienie wynosi 100 bar, a temperatura 17°C.

Rozwiązanie:

V=75 dm³=0,075 m³

p=100 bar=100*10⁵ Pa

T=17°C=290 K

M_O2 =32 [kg/kmol]

Odp: Masa tlenu znajdującego się w pojemniku o podanych parametrach wynosi 9,9 kg.

Zadanie nr 6.

Manometr umieszczony na zbiorniku wskazuje (-0,15 MPa). Ciśnienie w otoczeniu wynosi 992 hPa. Należy obliczyć ciśnienie bezwzględne w zbiorniku.

Rozwiązanie:

Dane:

p_m=-0,15 MPa= -150 000 Pa

p_t=992 hPa=99200 Pa

- Ciśnienie bezwzględne liczymy jako sumę ciśnienia manometrycznego i ciśnienia otoczenia:

p= p_m+ p_t

p=(-150000)+99200=-50800 [Pa]

Odp. Ciśnienie bezwzględne w zbiorniku wynosi -50 800 [Pa].

Zadanie nr 7.

Jaka musi być wysokość słupa alkoholu (ρ=0,79kg/dm³) nad dnem naczynia, aby wystąpiło tam ciśnienie 0,20bar (20kPa)?

Rozwiązanie:

- Korzystamy ze wzoru na ciśnienie hydrostatyczne:

p=ρ⋅g⋅h.

- Ze wzoru tego wyznaczamy h:

- Zamieniamy jednostki:

10 [bar]=10⁵ [N/m²]

0,2 [bar]=0,2⋅10⁵ [N/m²]

- Obliczamy wynik:

Odp: Wysokość słupa alkoholu powinna być równa 2,58 metra, aby warunek został spełniony.

Zadanie nr 8.

Ilość substancji benzenu C
H
wynosi 16 kmol. Obliczyć tę ilość substancji w kilogramach.

Rozwiązanie:

- aby obliczyć ilość gazu w kg należy skorzystać z poniższych zależności:

M
=1 , G=

M

=72+6=78

Odp: 16 kmol benzenu jest to 1248 kg tej substancji.

Zadanie nr 9.

Czynnik, którego energia wewnętrzna wynosi 12 MJ znajduje się pod ciśnieniem 0,5 MPa i zajmuje objętość 7,14 m³. Obliczyć entalpie tego czynnika.

Rozwiązanie:

Dane:

- Entalpie obliczamy z następującego wzoru:

Odp. Entalpia tego czynnika wynosi
.

Zadanie nr 10.

Samochód o masie m = 1200 kg, jadący z prędkością w = 108 km/h, został zahamowany. Oblicz ilość ciepła wydzielonego podczas hamowania.

Dane:

m = 1200 kg

w = 108 km/h

Rozwiązanie:

-ciepło jest równe energii kinetycznej

-zamiana km/h na m/s

Odp: Wydzielane ciepło jest równe 540 kJ

---