Radni listić za učenike 18. Toplina I termodinamika

Download 1.04 Mb.
bet	3/3
Sana	07.04.2017
Hajmi	1.04 Mb.
	#3352

Bu sahifa navigatsiya:

• _____________________
• _______________

ΔT/K 15 10 5 A B 200 400 600 800 1000 1200 1400 Q/J 18. Za zagrijavanje tvari mase 1 kg za 1°C potrebno je : za led _____________________ za vodu ______________________ za vodenu paru _______________________

Spec.toplinski kapacitet tvari c / J K-1 kg-1 platina 130 srebro 234 mjed 380 željezo 460 aluminij 910 vodena para 1900 led 2100 eter 2500 voda 4190 Latentna toplina promjene agr.stanja/(Jkg-1) taljenja olova 0,25*105 taljenja srebra 1,0*105 taljenja platina 1,1*105 taljenja mjedi 1,8*105 taljenja leda 3,3*105 taljenja aluminija 3,3*105 isparavanja vode 22,6*105 isparavanja etera 3,9*105

19. Dok se tvar tali prima energiju. Na što se troši ta toplinska energija ?

1. 
   na povišenje temperature krutine;
   
2. 
   na povišenje temperature tekućine;
   
3. 
   na povećanje tlaka;
   
4. 
   na kidanje međumolekulskih veza.
   

20. Diskutirajte promjene agregatnih stanja tvari?

T,Q - dijagram zagrijavanja leda T T i T l Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q

21. Koliko topline treba utrošiti da bi od 5 kg leda temperature -20°C dobili paru temperature 130°C ?

22. Za taljenje 3 kg platine potrebno je _______________ topline na temperaturi _______________.

23. Koja fizikalna veličina ostaje stalna pri promjeni agregacijskog stanja?

1. 
   temperatura tvari b) volumen c) gustoća d) toplina e) nijedna veličina
   

24. Dva tijela su u temperaturnoj ravnoteži ako imaju:

1. 
   jednake specifične toplinske kapacitete
   
2. 
   jednake mase
   
3. 
   jednake toplinske kapacitete
   
4. 
   jednake temperature
   

25. Kod izotermne promjene sustav ne mijenja temperaturu . Što se događa s unutrašnjom energijom sustava ?

1. 
   uvijek se smanjuje;
   
2. 
   povećava se ako sustav vrši rad;
   
3. 
   povećava se ako se rad vrši nad sustavom;
   
4. 
   uvijek je stalna.
   

26. Pri adijabatskoj promjeni stanja plina:

1. 
   temperatura se snižava;
   
2. 
   temperatura se ne mijenja ;
   
3. 
   temperatura se povisuje ;
   
4. 
   temperatura se može povisiti i sniziti, ali ne može ostati stalna.
   

27. Za povećanje korisnosti toplinskog stroja koji radi između dva spremnika treba mijenjati temperature. Koja je tvrdnja točna ?

1. 
   treba povisiti temperaturu toplijem spremniku;
   
2. 
   treba povisiti temperaturu hladnijem spremniku;
   
3. 
   treba sniziti temperaturu toplijem spremniku ;
   
4. 
   treba povisiti temperaturu toplijem spremniku i sniziti hladnijem.
   

28. Korisnost toplinskog stroja definirana je kao odnos:

1. 
   primljene topline i obavljenog rada ;
   
2. 
   obavljenog rada i predane topline;
   
3. 
   obavljenog rada i primljene topline;
   
4. 
   primljene topline i predane topline.
   

29. Koja je tvrdnja netočna ?

1. 
   korisnost je uvijek manja od 1;
   
2. 
   korisnost bi mogla biti veća od 1 samo ako stroj radi s idealnim plinom;
   
3. 
   korisnost je uvijek veća od 1;
   
4. 
   korisnost je uvijek 100%.
   

30. Korisnost stroja koji radi po Carnotovom kružnom procesu između 7 ^oC i 107 ^oC je:

a) 6,54 % ;

2. 
   26,32% ;
   
3. 
   34,48% ;
   
4. 
   73,68% .
   

31. Plin se nalazi u cilindričnoj posudi s pokretnim klipom. Ako uz konstantnu temperaturu plina klip pustimo za 1/3 visine cilindra, tlak u cilindru će se:

1. 
   povećati za 3 puta
   
2. 
   smanjiti 3 puta
   
3. 
   povećati za 1/3
   
4. 
   povećati 1,5 puta
   

32. Nacrtajte p,V - graf, p, T - graf i V, T - graf za izobarnu promjenu plina.

33. Nacrtajte p,V - graf, p, T - graf i V, T - graf za izohornu promjenu plina.

34. Nacrtajte p,V - graf, p, T - graf i V, T - graf za izotermnu promjenu plina.

35. Ako plin držimo na konstantnoj temperaturi i udvostručimo tlak, što će biti s gustoćom plina?

1. 
   ostat će ista jer ona ne ovisi o masi plina
   
2. 
   udvostručit će se jer se volumen prepolovio
   
3. 
   bit će dvostruko manja jer se i volumen prepolovio
   
4. 
   ona ne ovisi o količini plina
   

36. Pri izobarnoj promjeni stanja plina, može se tvrditi:

1. 
   volumen plina ostaje konstantan
   
2. 
   volumen plina se smanjuje s porastom temperature
   
3. 
   tlak plina se povećava s porastom temperature
   
4. 
   tlak plina ostaje konstantan
   

37. Dvije jednake posude napunjene su istim plinom do tlaka 101 325 Pa pri različitim temperaturama. Što se može reći za masu plina u posudama?

1. 
   masa plina je veća u posudi s nižom temperaturom
   
2. 
   masa plina je veća u posudi s višom temperaturom
   
3. 
   obje posude sadrže jednaku količinu tvari
   
4. 
   ne može se odgovoriti jer nisu poznati volumeni posuda
   

38. Možemo li idealni plin prevesti u tekućinu?

1. 
   da, ako ga ohladimo i komprimiramo
   
2. 
   ne, jer ne postoje privlačne sile među molekulama
   
3. 
   da, ako ga ohladimo na vrlo nisku temperaturu
   
4. 
   ne, jer ne možemo eksperimentalno postići temperaturu apsolutne nule
   

39. Plin komprimiramo izotermno na tri puta manji volumen, pri čemu iz cilindra "pobjegne" jedna trećina mase plina. Konačni tlak plina je:

1. 
   tri puta manji od početnog
   
2. 
   tri puta je manji od početnoga
   
3. 
   dva puta manji od početnoga
   
4. 
   dva puta veća od početnoga
   

5. 
   ne mijenja se tlak promjenom volumena
   

40. Plin komprimiramo izotermno i tada se plinu:

1. 
   volumen smanji, tlak poveća, a unutarnja energija se ne mijenja
   
2. 
   volumen smanji, tlak poveća, a unutarnja energija se poveća
   
3. 
   volumen smanji, tlak poveća, a unutarnja energija se smanji
   
4. 
   volumen smanji, tlak ne mijenja, a unutarnja energija se ne mijenja
   
5. 
   volumen poveća, tlak smanji, a unutarnja energija se poveća
   

41. Za idealne jednoatomne plinove pri određenoj temperaturi vrijedi tvrdnja da:

1. 
   srednja kinetička energija ovisi o vrsti plina
   
2. 
   srednja kinetička energija ne ovisi o vrsti plina
   
3. 
   srednja kinetička energija je veća kada je masa molekule plina manja
   
4. 
   srednja kinetička energija je veća kada je masa molekule plina veća
   

42. Idealnom plinu predali smo toplinu od 5·10⁶ J pri stalnom tlaku, a plin je pritom obavio rad od 3·10⁶J. Unutarnja energija plina se:

a) smanjila se za 2·10⁶ J

b) povećala se za 2·10⁶ J

c) smanjila se za 8·10⁶ J

d) povećala se za 8·10⁶ J

e) nije mijenjala

43. Plin se komprimira adijabatski. Plinu se tada:

1. 
   volumen i tlak poveća, pa se i unutarnja energija poveća
   
2. 
   volumen smanji i zato poveća tlak, pa se i unutarnja energija poveća
   
3. 
   volumen smanji i zato poveća tlak, ali se unutarnja energija ne mijenja
   
4. 
   volumen smanji i zato se tlak i unutarnja energija ne mijenjaju
   

44. Pri adijabatskoj promjeni stanja plina:

1. 
   temperatura se snižava;
   
2. 
   temperatura se ne mijenja ;
   
3. 
   temperatura se povisuje ;
   
4. 
   temperatura se može povisiti i sniziti, ali ne može ostati stalna.
   

45. 1 mol dušika (N₂) izobarno grijemo pri normiranom tlaku od 20 °C do 50 °C. specifični toplinski kapacitet pri stalnom tlaku je c_p=1040 J K^-1 kg ^-1.

a) Kolika je ukupna dovedena energija ?

b) Koliki je izvršeni rad ?

c) Kolika je promjena unutarnje energije ?

46. Projektil brzine 200 m s^-1 udari u metalnu metu i zabije se u nju. Ako je specifični toplinski kapacitet metalne mete 600 J kg^-1 K^-1. Pri zaustavljanju 55% početne kinetičke energije projektila se utroši na zagrijavanje tijela projektila. Koliko je povećanje temperature projektila?

47. Radnik zabija željezni čavao mase 40 g u dasku udarajući ga čekićem mase 1,5 kg. Brzina čekića prije udarca iznosi 8 m s^-1. Za koliko se kelvina ugrije čavao nakon 10 udaraca, ako pretpostavimo da se 60 % mehaničke energije pretvori u unutarnju energiju čavla. Specifični toplinski kapacitet željeza je

450 J kg^-1K^-1.

48. Pri izobarnom procesu kod tlaka 10⁵ Pa plinu dovedemo toplinu od 150 J, dok se volumen plina poveća od 2 litre na 3 litre. Kolika je promjena unutarnje energije plina?

49. Gumu na biciklu volumena 5 L u napuhanom stanju pumpamo ručnom pumpom koja u jednom hodu ručice pumpe daje 200 cm³ zraka. Guma je u početku potpuno ispražnjena, a želimo postići tlak od

350 kPa. Koliko puta treba pritisnuti pumpu. Normirani tlak zraka je 101 325 Pa.

50. Zagrijavajući plin izobarno s temperature 10^oC na 80^oC je poprimilo obujam 200 cm³. Koliki je bio početni obujam plina prije zagrijavanja?

51. Pri 35 ^oC četiri mola vodika nalaze se pod tlakom 850 kPa. Nakon širenja pri stalnom tlaku obujam plina je 25 litara.

a) Koliki je rad obavio plin pri širenju?

b) Kolika je promjena unutarnje energije plina ako je on primio 20000 J topline?

52. Za koliko će se promijeniti unutarnja energija sustava koji pri adijabatskoj ekspanziji obavi rad od 500 kJ?

53. Izračunajte efektivnu brzinu gibanja molekula kisika pri 542 ^oC, ako znate njegovu molarnu masu 0,032 kg mol^-1.

54. Na slici je kružni proces u kojem jedan mol idealnog plina uz početne uvjete po, V_o i T_o


p/p_o


prolazi kroz 4 stanja počevši od točke A:


a-b izobarna kompresija do volumena V_O/2 ;
b-c izotermna kompresija do volumena V_O/4;
c-d izohorno zagrijavanje ;
d-a izotermno širenje.


V
Temperatura na dijelu b-c dvaput je niža od
temperature na dijelu d-a.



0,25Vo 0,50Vo Vo
U tablicu upišite veličine koje nedostaju:

	p	V	T	U
a
b
c
d

Definiraj točku A (početno stanje) da ovaj kružni ciklus prikazuje:

1. toplinski stroj;

2. toplinsku pumpu.

55. Zakon pomoću kojeg se računa rad u nekom termodinamičkom procesu W=p DV, može se primijeniti:

1. 
   samo kada je tlak stalan;
   
2. 
   samo kada je volumen stalan;
   
3. 
   samo kada je temperatura stalna;
   
4. 
   samo u kružnim promjenama.
   

56. Želimo li stroj velike korisnosti stroj treba raditi:

1. 
   samo s jednim spremnikom niske temperature;
   
2. 
   samo s jednim spremnikom visoke temperature;
   
3. 
   s dva spremnika približno iste temperature;
   
4. 
   s dva spremnika vrlo različite temperature.
   

57. Parni stroj ima korisnosti 25 %. U svakom procesu obavi rad od 100 J. Koliko topline primi, a koliko preda ?

1. 
   Q₁ =100 J, Q₂ = 0 J;
   
2. 
   Q₁ =400 J, Q₂ = 300 J;
   
3. 
   Q₁ =300 J, Q₂ = 400 J;
   

d) Q₁ =100 J, Q₂ = 25 J;

58. Idealni toplinski stroj ima korisnost 25% i kao hladan spremnik koristi okolinu temperature

20^oC. Odredi:

a) temperaturu toplog spremnika;

b) temperaturu toplog spremnika kada se korisnost povisi na 30 % ?

59. Razlikuju li se temperature kapljica vode na vrhu slapa visokog 100m i na njegovu dnu ako

pretpostavimo da sva mehanička energija vode prelazi u njezinu unutarnju energiju?

60. Plin obavlja Carnotov kružni proces. Temperatura hladnijeg spremnika je 280 K, a toplijeg 380 K . Koliko će se puta povećati korisnost procesa ako se temperatura toplijeg spremnika poveća za 200 K ?

61. U Carnotovu procesu plinu je pri temperaturi 400 K dovedeno 8.37 kJ topline. Dobiveni rad u kružnom procesu je 2093 J.

1. 
   Kolika je korisnost ?
   

2. 
   Kolika je toplina predana hladnijem spremniku ?
   

3. 
   Kolika je temperatura hladnijeg spremnika ?
   

Zadatci s DM:

Download 1.04 Mb.