ZADANIA DLA STUDENTÓW WYDZ. ELEKTRYCZNEGO 

kier. Elektrotechnika – sem.II  2010/2011

Zestaw 5

Zagadnienia do przygotowania.

1. Równanie stanu gazów.
2. Funkcje termodynamiczne.
3. I i II zasada termodynamiki.

Zadania.

1. Naczynie z gazem zostało rozdzielone ruchomą przegrodą na dwie części,

w   stosunku     objętości  

V

1

V

2

=

2
3

.   Temperatura   gazu   w   objętości   mniejszej   jest   równa 

T

1

=

450 K

, w objętości większej  

T

2

=

540 K

. Jaki będzie stosunek objętości, jeżeli 

temperatury wyrównają się. Ścianki naczynia nie przewodzą ciepła, wyrównanie temperatur 
może się odbyć tylko przez przegrodę.

2. Gaz podlega przemianie w której ciśnienie rośnie o k %, objętość maleje o   l %. Jak 

zmieni się temperatura gazu.

3. Do   gazu   doskonałego   dostarczono   1⋅10

3

J ciepła,   wskutek   czego   gaz   rozprężył   się 

izobarycznie. Obliczyć pracę wykonaną przez gaz w tym procesie. Ciepło molowe gazu 

wynosi 

C

V

=

3
2

R

, gdzie  R - stała gazowa.

4. Gaz doskonały o wykładniku adiabaty  =1,4 poddano izobarycznemu rozprężaniu, przy 

ciśnieniu  

p=200 kPa

takim, że jego objętość wzrosła o    V =0,5 m

3

. Oblicz ciepło 

pobrane przez gaz, pracę wykonaną przez gaz i zmianę jego energii wewnętrznej.

5. W naczyniu z ruchomym tłokiem znajduje się m = 36 g wodoru (



= 2 kg/kmol) o 

temperaturze t

1

  = 27

o

C pod ciśnieniem p

1

  = 4 atm. (atm. - atmosfera fizyczna). Podczas 

sprężania wodoru do jednej trzeciej początkowej objętości (V

2

  = V

1

/n, n = 3) trzeba było 

wykonać pracę W = 1,5x10

5

  J, odprowadzając jednocześnie do chłodnicy



= 6x10

4

  J 

ciepła. Obliczyć temperaturę i ciśnienie wodoru po sprężeniu. {T

2

 = T

1

 +

µ

∆

−

v

mC

Q

W

, C

v

 = 

5R/2, R = 8,3x10

3

 J/kmol K, p

2

 = p

1

T

2

 n/T

1

}

6. Doskonały silnik termodynamiczny pobiera ze źródła w jednym cyklu ciepło   Q=20J i 

wykonuje pracę użyteczną  W =6 kJ . Ile wynosi sprawność tego silnika.

7. Doskonały silnik termodynamiczny pracuje wykonując cykl Carnota. Temperatura źródła 

ciepła dla tej maszyny wynosi  T

1

=

700 K , a temperatura chłodnicy  T

2

=

500 K , przy 

czym chłodnica tego silnika jest źródłem ciepła dla drugiego silnika. Obliczyć stosunek 

sprawności   obu   silników   cieplnych



1



2

.   Różnica   temperatur   między   źródłem   ciepła   i 

chłodnicą dla obu maszyn jest taka sama.