MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA
Vnitřní energie, práce a teplo
Procvičovací úlohy
ÚLOHA 1:
Míč o hmotnosti 0,6 kg spadl z výšky 10 m na podložku a po odrazu vyskočil do výšky 2,5 m. Určete změnu vnitřní energie míčku a podložky. (g = 9,81 m.s-2)
44 J
ÚLOHA 2:
Vlak o hmotnosti 1000 t brzdil se zrychlením 0,2 m.s-2 a zastavil za dobu 100 s. Určete změnu vnitřní energie kolejnic a vlaku.
200 MJ
ÚLOHA 3:
Určete hmotnost závaží, které bychom zvedli do výšky 10 m, aby se jeho tíhová potenciální energie rovnala teplu, které je třeba k ohřátí 1 kg vody o 100 °C.
4,2 t
ÚLOHA 4:
Určete hmotnost petroleje, který spotřebuje petrolejový vařič k zahřátí vody o hmotnosti 3 kg z 10 °C na 100 °C. Účinnost vařiče je 34 %, výhřevnost petroleje 44 MJ.kg-1 a měrná tepelná kapacita vody 4180 J.kg-1.K-1.
75 g
ÚLOHA 5:
Vypočtěte účinnost elektrického vařiče ETA 1117 o příkonu 1200 W, jestliže voda o objemu 1 l se v něm ohřeje z 23 °C na 100 °C za 7 min 30 s.
60%
ÚLOHA 6:
Určete hmotnost vařící vody, kterou je třeba přilít do vody o hmotnosti 5 kg a teplotě 9 °C, aby výsledná teplota vody byla 30 °C. Předpokládáme, že tepelná výměna nastala jen mezi teplejší a studenější vodou.
1,5 kg
ÚLOHA 7:
Do skleněné nádoby o hmotnosti 120 g a teplotě 15 °C nalijeme vodu o hmotnosti 200 g a teplotě 80 °C. Jaké teplo přijme skleněná nádoba? (cskla = 840 J.kg-1.K-1). Předpokládáme, že tepelná výměna nastala jen mezi skleněnou nádobou a vodou.
5,9 kJ
ÚLOHA 8:
Soustava přijala od svého okolí teplo 8200 J a současně vykonala práci 1000 J. Určete, jak se při tomto ději změnila vnitřní energie soustavy.
zvýšila o 7200 J
ÚLOHA 9:
V kalorimetru, jehož tepelná kapacita je 45,2 J.K-1, je voda o hmotnosti 500 g a teplotě 15 °C. Do kalorimetru vložíme olověné a hliníkové těleso o celkové hmotnosti 150 g a teplotě 100 °C. Výsledná teplota soustavy po dosažení rovnovážného stavu je 17 °C. Určete hmotnosti olověného a hliníkového tělesa. Potřebné údaje si najděte v tabulkách nebo na internetu.
42 g, 108 g
ÚLOHA 10:
Určete hmotnost střelného prachu v nábojnici, jestliže střela má hmotnost 20 g a při výstřelu získá rychlost 700 m.s-1. Výhřevnost střelného prachu je 3,79 MJ.kg-1, účinnost zbraně 28 %.
4,6 g
ÚLOHA 11:
Automobil, jehož motor má výkon 40 kW a účinnost 33 %, se pohybuje rychlostí 120 km.h-1. Jakou dráhu může urazit, jestliže zásoba paliva v nádrži je 30 l? Výhřevnost paliva je 46 MJ.kg-1, jeho hustota 750 kg.m-3.
284 km