Zestaw 1

1. Samochód o masie 1,2 tony jedzie z jednostajną prędkością 60 km/h po szosie nachylonej

do poziomu pod kątem a = 4° Obliczyć moc silnika i zużycie benzyny ( w dm

3

/100 km)

zakładając, że 50 % mocy silnika zużywane jest na podniesienie energii potencjalnej
pojazdu Wartość opałowa benzyny wynosi 33 MJ/dm

3

.

2. W zbiorniku o pojemności 2 m

3

 znajduje się powietrze o początkowym ciśnieniu 1 bar. Do

zbiornika podłączono pompę próżniową o objętości skokowej 5 dm

3

. Zakładając, że

pompowanie odbywa się w warunkach izotermicznych, obliczyć po ilu suwach tłoka
ciśnienie spadnie do wartości 0,05 bar, oraz pracę techniczną w czasie pierwszego cyklu
zasysania.

3. Do kalorymetru o pojemności cieplnej W = 1250 J/K wrzucono kawałek żelaza o masie 0,1

kg i temperaturze 80 °C. Temperatura początkowa cieczy kalorymetrycznej wynosi 20 °C.
Rzeczywiste ciepło molowe żelaza wyraża wzór:

c = 461+ 0,461t [J/KgK]

Obliczyć temperaturę końcową żelaza.

4.  Jakie ciśnienie należy wytworzyć płucami by pić płyn o gęstości 1.05 g/cm

3

 przez słomkę o

długości 20 cm ustawioną pod kątem 45 stopni?

Zestaw 2

1. Samochód zużywa 6 dm

3

/100km benzyny o wartości opałowej 44 MJ/kg. Jaka masa uranu

U

235

 zastąpiłaby energetycznie benzynę zużytą w czasie eksploatacji pojazdu równym

przejechaniu 200 000 km? Energia rozszczepienia pojedynczego jądra uranu wynosi E

1

 =

3,2 · 10

-11

 J, gęstość benzyny ρ = 0,73 kg/dm

3

.

2. W pionowym cylindrze zamkniętym od góry tłokiem przesuwającym się bez tarcia znajduje

się azot o temperaturze 15°C, ciśnieniu 600 mm Hg i objętości początkowej 0,05 m

3

. W

skutek doprowadzenia ciepła objętość gazu wzrosła do 0,07 m

3

 . Obliczyć ilość ciepła

pochłoniętego przez azot.

3. W zbiorniku o objętości 10 m

3

 znajduje się azot pod ciśnieniem 1 bar w temperaturze 0°C .

Gaz został podgrzany do temperatury 1020°C, strumień ciepła ogrzewający gaz jest stały i
wynosi 40 kW. Rzeczywiste ciepło właściwe dla tego przypadku ogrzewania wyrażone jest
równaniem:

c = 894 + 0,097t [J/m

3

K]

Obliczyć ilość ciepła, jakie pochłonął gaz podczas ogrzewania, oraz czas grzania gazu do
temperatury końcowej.

4. W zbiorniku o pojemności 1 m

3

 znajduje się azot o ciśnieniu 0,1 MPa i temperaturze 10°C.

W wyniku mieszania i dostarczania pracy 8,5 kJ temperatura gazu wzrosła. Oblicz
temperaturę końcową gazu.