13) O ile zmniejszyła się energia wewnętrzna wrzątku o masie 250g, który ostygł do temperatury 20°C
14) Do kalorymetru aluminiowego o masie 0,1 kg i temperaturze początkowej 20° C wlano wodę o masie 0,1 kg i temperaturze 80° C. Jaka się ustaliła temperatura końcowa wody i kalorymetru? (cai=900 J/(kgK), c WOdy=4200J/(kgK)).
15) Kowal wrzucił do wiadra z zimną wodą rozżarzoną żelazną podkowę w celu zahartowania. Masa podkowy wynosiła 0,8kg, a masa wody w wiadrze 8kg. Temperatura wody po wrzuceniu podkowy wzrosła od 20°C do 30°CJaka była w przybliżeniu temperatura wnętrza paleniska, w którym ogrzewano podkowę?
16) Samochód przebywa drogę 256,2 km ze średnią prędkością 80 km/h. Na drodze tej zużył 48.6 kg benzyny. Sprawność silnika wynosi 25%. Jaką średnią moc rozwijał silnik samochodu podczas jazdy? (ciepło spalania benzyny wynosi 11000 kcal/kg)
17) Ile ciepła otrzyma otoczenie w formie ciepła podczas krzepnięcia 500g wody? (ciepło topnienia lodu L=335 000 J/kg).
18) Ile ciepła otrzyma otoczenie w formie ciepła podczas skraplania 250 g pary wodnej w temperaturze 100°C? (ciepło parowania wody w temperaturze wrzenia R=2 260 OOOJ/kg)
19) Ile energii należy dostarczyć aby zamienić 1 kg lodu o temperaturze początkowej -5°C w parę wodną o temperaturze 105°C? Ile energii zostanie wydzielonej do otoczenia przy odwróceniu tego procesu?
20) Po jakim czasie nastąpi wrzenie 1 kg wody o temperaturze 20°C, jeżeli zanurzymy w niej grzałkę o mocy 1000W?
21) Z jak dużej wysokości musiałaby spaść bryła lodu o temperaturze 0°C, aby przy uderzeniu o Ziemię ulec stopieniu? Tarcie powietrza pomiń, załóż, że energia mechaniczna bryły całkowicie zamienia się w energię wewnętrzną bryły.
B) Gaz doskonały.
1) Gaz o objętości początkowej 0,4 m3 sprężono izotermicznie do objętości 0,2 m3. Ciśnienie gazu wzrosło przy tym o 1 atm. Ile wynosiło początkowe ciśnienie tego gazu?
2) Ile razy wzrosła objętość gazu doskonałego podczas przemiany izobarycznej, jeśli jego początkowa temperatura wynosiła 27°C , a przyrost temperatury 100°C?
3) Wyznacz, korzystając z równania Clapeyrona, zależność gęstości gazu doskonałego od ciśnienia i temperatury.
4) Ile razy wzrosło ciśnienie gazu podczas przemiany izochorycznej, jeśli początkowa temperatura gazu T0=300 K wzrosła o 100 K?
5) Gaz doskonały o masie lOg zajmuje 5 dm3 objętości w temperaturze 27°C. W jakiej temperaturze gęstość gazu wyniesie 0,005 g/cm3, jeśli jego ciśnienie nie zmieni się?
6) Gaz zajmuje objętość 2 1 w temperaturze 20°C i pod ciśnieniem 1 atm. Pod jakim ciśnieniem gaz zajmie dwa razy większą objętość, jeśli jego temperatura wzrośnie o 10°C?
C) Silniki cieplne.
1) Oblicz zmianę energii wewnętrznej gazu podlegającego przeminie izobarycznej, który rozprężając się wykonał pracę -400J, a pobrał ciepło 800J. Oblicz o ile stopni wzrosła temperatura tego gazu. W naczyniu było 10 moli gazu, a Cp=20,8 J/molK.
2) Oblicz zmianę energii wewnętrznej gazu podlegającego przemianie izochorycznej, który oziębił się oddając 1000 J ciepła. O ile obniżyła się jego temp? Cv=T2,5 J/molK, a liczba moli n=2.
3) W izobarycznej przemianie gazu doskonałego dostarczono 2800 J ciepła, a gaz rozprężając się wykonał pracę W. Oblicz wart pracy wiedząc że Cp/Cv=l,4