Izodeje
1. Čo sú izodeje?
Riešenie:
Izodeje sú deje v ideálnom plyne so stálou hmotnosťou, pri ktorých je niektorá stavová veličina stála.
2.
Aký veľký objem bude mať 30 litrov vzduchu, ak pri tej istej teplote zvýšime jeho tlak zo 72 kPa na 75 kPa?
Riešenie:
Rozbor:
V1 = 30l = 30.10-3m3, p1 = 72.103Pa, p2 = 75.103Pa, V2 = ?
Po zvýšení tlaku bude mať vzduch objem 28,8 litra.
3.
Hustota hélia pri tlaku 105Pa je ρ1 = 0,164 kg.m-3. Aká bude jeho hustota, ak ho stlačíme tlakom 5.107Pa. (Hmotnosť a teplota plynu sa stlačením nemenia).
Riešenie:
Rozbor:
p1 = 105 Pa, ρ1 = 0,164 kg.m-3 , p2 = 5.107Pa, ρ2 = ?
Hustota hélia po stlačení bude ρ = 82 kg.m-3
4.
Hustota vzduchu za normálnych podmienok je ρ1 = 1,3 kg.m-3. Aká bude hustota vzduchu, ak ho za normálnych podmienok ohrejeme na 30oC. (Množstvo vzduchu sa nemení).
Riešenie:
Rozbor:
Hustota vzduchu bude 1,17 kg.m-3
5.
Plyn uzavretý v nádobe s pohyblivým piestom sa pri stálom tlaku zohrial z 22oC na teplotu 52oC. O koľko % sa zväčšil jeho objem?
Riešenie:
Rozbor:
T1 = 295,15 K, T2 = 322,15 K, p%=?
Objem plynu po zohriatí sa zväčšil o 9,1%
6. Žiarovka sa pri výrobe plní dusíkom pod tlakom 50,6 kPa a teplote 18oC. Akú teplotu má dusík v rozsvietenej žiarovke, ak sa jeho tlak zväčší na 118 kPa.
Riešenie:
Rozbor:
p1 = 50,6 kPa = 50,6.103Pa, T1 = 291,15 K, p2 = 118 kPa = 118.103Pa, T2 =?
Teplota dusíka v rozsvietenej žiarovke je asi 679 K.
7.
Pri závodoch Formuly–1 sa teplota vzduchu v pneumatikách zvýšila zo 19oC na 79oC. Ako sa zmení tlak v pneumatike, keď bola pôvodne nahustená na 240 kPa. Prečo je pred ostrým štartom zaradené „zahrievacie kolo“? (Vnútorný objem pneumatiky sa nemení)
Riešenie:
Rozbor:
Tlak vzduchu v pneumatike po zohriatí sa zvýši na asi 289 kPa. Zahrievacie kolo zabezpečuje, aby priamo pri pretekoch nedošlo k prudkému zvýšeniu tlaku vzduchu v pneumatikách a tým aj zvýšeniu teploty pneumatík.
8.
V kruhovom valci je vzduch uzavretý pohyblivým piestom umiestneným vo vzdialenosti 50 cm od dna valca. Vzduch má tlak 105 Pa. Ak piest pri adiabatickej kompresii posunieme o 20 cm ku dnu, tlak vzduchu sa zväčší na 2,05.105Pa. Určite Poissonovu konštantu vzduchu!
Riešenie:
Rozbor:
h1 = 0,5 m, V1 = 0,5S, h2 = 0,3 m, V2 = 0,3S, p1 = 105Pa,
p2 = 0,05.105Pa, κ = ?
Poissonova konštanta pre vzduch je κ = 1,4
9.
Ukážte, že pre adiabatický dej platí T1.V1κ-1 = T2.V2κ-1
Riešenie:
10. Pri adiabatickej kompresii vzduchu sa jeho objem zmenšil na 1/10 pôvodného objemu. Vypočítajte tlak a teplotu vzduchu po skončení adiabatickej kompresie. Začiatočný tlak vzducu bol 105Pa, začiatočná teplota 20oC. κ(vzduch) = 1,4
Riešenie:
Rozbor:
Po adiabatickej kompresii sa tlak vzduchu zvýšil na 2,512 MPa, teplota na 463,24oC.