Hőtan 2. feladatok és megoldások

Átírás

1 Hőtan 2. feladatok és megoldások 1. Mekkora a hőmérséklete 60 g héliumnak, ha első energiája 45 kj? 2. A úvárok oxigénpalakjáan 4 kg 17 0C-os gáz van. Mekkora a első energiája? 3. A tanulók - a fizika szakkörön - kísérletezéskor azt tapasztalták, hogy a 2 kg nitrogént tartalmazó palak első energiája hűtés közen 5%-kal sökkent. Mekkora a gáz első energiája a hűtés megkezdésekor? Mekkora lett a nitrogén hőmérséklete a hűtés után, ha előtte 22 -volt? 4. Jól hőszigetelt falú hengeren 2 kg 17 0C-os levegő van. Adiaatikus folyamatan a hőmérséklete 17 0C-ra sökken. A levegő fajhője állandó térfogaton 710 J / kg.. a.) Mekkora a első energia megváltozása?.) Mekkora a munkavégzés? 5. Mennyi 0 C-os jeget kell eledoni 3 dl 22 C-os üdítőe, hogy 8 C hőmérsékletű italt kapjunk? 6. Egy termoszan 4 kg 12 -os jég van. Melegedés közen 2000 kj hőt vesz fel a környezetéől. Elolvad-e a jég? Ha elolvad, mekkora lesz a víz hőmérséklete? Adatokat lásd az előző feladatan! 7. Hány gramm 100 C-os vízgőzt kell a 35 C-os 1,5 dl térfogatú kávéan lesapatni, hogy 60 C-os forró kávét kapjunk? 8. Melyik állítás hamis az ideális gázok izoár állapotváltozására? a) Az állapotváltozás során a gázzal közölt hő egy része a gáz tágulási munkáját fedezi. ) A gáz tágulási munkája éppen egyenlő a gázzal közölt hővel. ) A gáztól elvont hő nagyo, mint a gázon végzett mehanikai munka. d) A termikus hősere előjele mindig ellentétes a gázon végzett külső munka előjelével. 9. Válassza ki a hamis állítást! a) Az első főtétel matematikai alakja: ΔE = Q + W. ) A első energia a részeskék átlagos mozgási energiájával arányos. ) A nyomás és a hőmérséklet ismeretéen kiszámítható a első energia. d) Az első főtétel az energia-megmaradás törvényének egyik megfogalmazása. 10. Melyik állítás hamis? a) Ha a gáz tágul, akkor a munkavégzés mindig negatív. ) Ha gáz melegszik akkor a hőmennyiség mindig pozitív. ) Ha a gáz melegszik, akkor a első energia változása mindig pozitív. d) Van olyan folyamat, amikor a hőmennyiség és a munka egymás ellentettje.

2 Melyik állítás hamis? a) Izoar folyamatan a hőmennyiség kiszámítható a szaadsági fok, a részeskék daraszáma és a hőmérsékletváltozás ismeretéen. ) Izohor folyamatan a első energia változása kiszámítható a molszám, a szaadsági fok és a hőmérsékletváltozás ismeretéen. ) Izoterm folyamatan a első energia változása kiszámítható a szaadsági fok, a tömeg, a móltömeg és a hőmérsékletváltozás ismeretéen. d) Adiaatikus folyamatan a munka kiszámítható a szaadsági fok, a molszám és a hőmérsékletváltozás ismeretéen. 13. Melyik állítás hamis? A első energia változása minden folyamatan kiszámítható a) a szaadsági fok, a molszám és a hőmérsékletváltozás ismeretéen. ) a szaadsági fok, a részeskeszám és a hőmérsékletváltozás ismeretéen. ) a tömeg, a moltömeg és a hőmérsékletváltozás ismeretéen. d) a tömeg, a hőmérsékletváltozás és az állandó térfogaton vett fajhő ismeretéen. 14. Melyik állítás nem igaz? a) A kétatomos gázok szaadsági foka 5. 3 ) Az egy szaadsági fokra jutó átlagos energia kt 2 ) Az ekvipartiió tétel szerint az összes molekula minden seesség- és szögseességkomponenséhez átlagosan ugyanannyi energia tartozik. d) A szaadsági fok egy molekula teljes mozgásának leírásához szükséges seesség- és szögseesség-komponensek száma. 15. Az anyagokat olvadás közen melegíteni kell. Hová lesz a efektetett energia? a) Növeli a hőmérsékletet. ) Növeli az anyag részeskéinek mozgási energiáját. ) Növeli az anyag részeskéi közötti kölsönhatást. d) 90 %-a a tágulási munkát fedezi. 16. Vizet forralunk. Mire fordítódik a forrás közen efektetett energia? a) Csak a víz részeskéinek mozgási energiáját növeli.

3 ) Csak a keletkezett gőz tágulási munkáját fedezi. ) A részeskék mozgási energiáját növeli és a keletkezett gőz tágulási munkáját fedezi. d) A gőz felfelé áramlásának seességét növeli. 17. A főzés gyorsítására gyakran kuktafazekat (zárt edényt) használnak. Miért? a) Zárt edényen nagyo nyomáson, magasa hőmérsékleten jön létre a forrás, az egész anyag magasa hőmérsékletű. ) Zárt edényen nagyo nyomás jön létre, mely felontja a fehérjemolekulákat. ) Zárt edényől a gőz nem tud elszaadulni, s puhítja az anyagot. d) Zárt edényen a gőz a folyadék elsejéen marad, s puhítja az anyagot. 18. Hajnalan szaad téren néha dér keletkezik. Mi a keletkezés oka? a) A lesapódott harmat tová hűl és megfagy. ) A harmat a fagyáspont alatti hőmérsékleten sapódik ki. ) Kevés hó esett. d) A szaadtéri tárgyak hőmérséklete fagyáspont alatti, s a kisapódó harmat ráfagy a tárgyakra. 19. Nagy kánikuláan is fázunk, ha a Balatonól vagy az úszómedenéől kilépünk. Miért? a) Nins elég meleg. ) A őrünkről párolgó víz hőt von el a őrünktől. ) A Nap intenzív sugárzása hőt von el a őrünktől. d) Testmozgásunk által keletkezett légmozgás miatt fázunk. 20. Hogyan lehet 0 oc alatt megolvasztani a jeget? Az alái megoldási javaslatok közül melyik nem helyes? a) A jégre sót szórunk. ) A jég felületét vékony tárggyal erősen nyomjuk. ) A porhó apró jégkristályokól áll. A porhavat összenyomjuk. d) A jégre homokot szórunk. a d

4 Megoldások

5 437,8 kj A nitrogén első energiája 437,8 kj volt a hűtés kezdetekor. T 2 = 0,95. T 1 = 280,25 K = 7,25 A hűtés után a hőmérséklet 7,25 lett

6 6. 7.