przemiana gazowa,silnik cieplny,grawitacja
zgórydziękuję: Cześć, mam problemy z paroma zadaniami i z góry dziękuję za pomoc.
Na początek zadania do których mam wątpliwości.
1. W jakiej przemianie gazowej całe pobrane przez gaz ciepło zostaje oddane w postaci pracy?
odpowiedziałem, że w izotermicznej, odrzuciłem adiabatyczną, bo tam nie ma wymiany ciepła i w
sumie nie wiem czy izotermiczna się zgadza, a jeśli tak to skąd się to bierze?
2.Silnik cieplny w czasie 10ms pobiera ze źródła ciepła 2kJ ciepła. Sprawność silnika wynosi
20%. Jaka jest moc silnika?
t=10−3 (s)
Q=2000J
n=20%
n=W/Q
P=W/t
wyliczyłem, że praca jest równa 400 w takim razie moc wynosi 400 kW. gdzie robię błąd? w
odpowiedziach jest 40kW.
3.Cisnienie atmosferyczne ma wartość 105 Pa. Jaką siłą trzeba działać na tłok strzykawki z
zatkanym wylotem aby cisnienie powietrza w strzykawce wzrosło do 3*105 Pa? Powierzchnia
tłoka ma 20cm2.
Wykorzystuje tu zwykły wzór P=F/s tylko, że za P muszę podstawić 2*105 Pa prawda? Bo skoro
mam w środku już 105 Pa to żeby dostać trzy razy tyle muszę zadziałać na tłok siłą która da
mi cisnienie równe 2*105 dobrze myślę?
Oraz dwa zadania do których potrzebuje albo wyjaśnienia, albo wskazówek jakich wzorów użyć, bo
nie wiem od której strony ugryźć te zadania:
4. Z dna jeziora odrywa się pęcherzyk gazu. Podczas ruchu ku powierzchni wody objętość
pęcherzyka wzrosła 3 razy. Temperatura wody przy dnie wynosi 7 stop. C, na powierzchni 25
stop. C. Jaka jest głębokość jeziora? Ciśnienie atmosferyczne 105 Pa
5. Wyznacz stosunek energii kinetycznej do energii potencjalnej grawitacyjnej satelity o masie
m na orbicie kołowej ziemskiej o promieniu r>Rziemi
odpowiedź do 4 − 18,19m odpowiedź do 5 − (−0,5)
Z góry dzięki za pomoc!
18 wrz 22:41
MQ: Ad 1. Dobrze. Bierze się to stąd, że miarą energii wewnętrznej gazu jest jego temperatura.
Jeżeli więc temperatura się nie zmieniła, to bilans energetyczny gazu jest zerowy, czyli ile
pobrał, tyle oddał.
Ad 2. Błąd masz tutaj: 10ms=10*10
−3s=10
−2s, a nie, jak u ciebie: 10
−3s
Ad 3. Dobrze.
| pV | |
Ad 4. Skorzystaj z prawa: |
| =const. |
| T | |
Temperatury na początku i koncu znasz (zamień na skalę Kelvina!), proporcje objętości znasz −−
stąd wyliczysz proporcje ciśnień. Ponieważ ciśnienie na powierzchni to ciśnienie
atmosferyczne, to z proporcji ciśnień wyliczysz ciśnienie na dnie. Z tego wyliczysz głębokość,
bo ciśnienie na dnie to ciśnienie atmosferyczne plus ciśnienie słupa wody.
Ad. 5. Korzystasz z następujących zależności:
a) Siła dośrodkowa =siła grawitacji
| mv2 | |
b) energia kinetyczna Ek= |
| |
| 2 | |
| Mm | |
c) energia potencjalna grawitacji Ep=−G |
| |
| r | |
wstawiam, b) i c) do a) i dostaję:
stąd 2E
k=−E
p
18 wrz 23:40
zgórydziękuję: Dzięki wszystko rozwiązne!
pytanie dot. zad 4. rozumiem że stan gazu musi być równy temu na dnie jak i na powierzchni
dlatego p1v1/T1=p2v2/T2 gdzie p1 v1 T1 to cisnienie obj i temp. przy dnie a p2 v2 T2 to na
powierzchni tak?
oraz do zad. 5
czy dla satelity na orbicie o promieniu r<Rz wzory by się różniły?
Dzięki wielkie MQ!
20 wrz 09:27
MQ: Ad 4. Tak
Ad 5. Jak sobie wyobrażasz orbitę o promieniu r<RZ? W tunelu?
Ale jeśli się upierasz, to uwzględniasz w M tylko masę ziemi wewnątrz orbity.
20 wrz 11:57
zgórydziękuję: racja, głupie pytanie, w takim razie po co pisać w zadaniu, że r>Rz?
20 wrz 17:17