Práca plynu
1. Vysvetlite prácu plynu a cyklický dej.
Riešenie:
Horúci plyn alebo vodná para môžu vykonávať prácu. Práca plynu za stáleho tlaku:
2.Vypočítajte prácu pary počas jedného zdvihu piesta, keď tlak pary na piest je 176.104Pa a plocha piesta je 700 cm2. Zdvih piesta je 55 cm.
Riešenie:
Rozbor:
p = 176.104Pa, S = 700.10-4 m2, h = 55.10-2m,
Práca pary počas jedného zdvihu piesta je W/ = 67,76 kJ
3.Kyslík O2 (Mm = 32.10-3kg.mol-1) má hmotnosť 4kg a teplotu 0oC. Ako sa zvýši jeho teplota pri izobarickom deji, ak plyn pri tom vykoná prácu 10,4 kJ.
Riešenie:
Rozbor:
m = 4 kg, Mm = 32.10-3kg.mol-1, W‘ = 10,4.103J, Rm = 8,314 J.kg-1.K-1
Teplota plynu sa zvýši o ΔT = 10 K.
4. Aká je hmotnosť paliva, ktoré spotrebujú motory lietadla pri lete na vzdialenosť 500 km, ak je jeho priemerná rýchlosť 250 km.h-1. Stredný výkon motora je 2 MW, účinnosť motora je 25% a výhrevnosť paliva 45 MJ.kg-1
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
5.Spaľovací motor prijme od ohrievača s teplotou 900oC teplo 1.104J. Chladiču s teplotou 150oC odovzdá z neho 75 %. Aká je účinnosť motora? Aká je najväčšia účinnosť motora pracujúceho medzi týmito teplotami.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
6.Ako znie „druhý termodynamický zákon“?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
7. Doplňte krátky test:
- 1.) Merná molová hmotnosť oxidu uhličitého CO2 je: (12C, 16O)
A.) 44.10-3kg.mol-1 B.) 55.10-3kg.mol-1 C.) 33.10-3kg.mol-1
- 2.) Ktorá veličina nepatrí medzi základné stavové veličiny
A.) teplota B.) objem C.) čas
- 3.) Ideálny plyn má pri teplote 27oC objem V. Pri ktorej teplote má objem 0,75V?
A.) –31oC B.) 48oC C.) –48oC
- 4.) Ideálny plyn má pri teplote 0oC tlak 5MPa. Určite jeho tlak pri –50oC.
A.) 3,04 MPa B.) 4,08 MPa C.) 5,03 MPa
- 5.) Aká je výhrevnosť paliva, ak pri spálení 200 kg paliva sa uvoľní 620.107J tepla
A.) 3,1.107J.kg-1 B.) 5,4.106J,kg-1 C.) 6,9.105J.kg-1
- 6.) Aká je maximálna účinnosť parnej turbíny, ak je teplota ohrievača 530oC a teplota chladiča 50oC.
A.) 60 % B.) 65 % C.) 70 %
- 7.) Akú prácu vykoná ideálny plyn s látkovým množstvom 1 mol, ak sa pri stálom tlaku zvýši jeho teplota o 1K.
A.) 1,38 J B.) 8,314 J C.) 6,022 J
8.Akú prácu vykoná vzduch, ak pri stálom tlaku 0,15 MPa sa jeho objem zväčší z 3,2 litra na 5,2 litra.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
9.Akú prácu vykoná vzduch o hmotnosti 1,3 gramu (Mm = 29.10-3kg.mol-1), ak sa pri izobarickom deji zvýši jeho teplota z 200C na 1000C.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
10.Určite látkové množstvo ideálneho plynu, ktorý pri stálom tlaku, pri zvýšení jeho teploty o 20C , vykoná prácu 8314 J.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
11.Plyn v tepelnom motore prijal od ohrievača 0,5 MJ tepla a chladiču odovzdal 350 kJ tepla.
- a.) Aká je účinnosť tohto motora
- b.) Akú celkovú prácu motor vykonal pri 10 000 cykloch.
12.Pri expanzii plynu so stálou hmotnosťou pri stálom tlaku 9 MPa zväčšil plyn svoj objem 0,2 m3 na 0,7 m3 a prijal pri tom teplo 6 MJ. Určite zmenu vnútornej energie plynu.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
13.Vzduch s danou (neznámou) hmotnosťou , s molovou hmotnosťou Mm = 29.10-3kg.mol-1, ktorý je vo valci s pohyblivým piestom, prijme pri izobarickom deji teplo 5 kJ. Akú prácu pri tom vzduch vykoná? Ako sa zmení vnútorná energia vzduchu? (cp = 103J.kg-1.K-1)
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
14.Teplota chladiča plynového motora je 200C. Motor pracuje s účinnosťou 40%, ktorá je 1,8 – krát menšia, ako je horná medza účinnosti. Určite teplotu ohrievača.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
15.Para je napustená do valca parného stroja pri stálom tlaku 3 MPa. Zdvih piesta je 0,3 m a príslušná zmena objemu je 9.10-3m3. Akú prácu vykoná para pri jednom zdvihu? Akou tlakovou silou pôsobí para ma piest?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
16.Ideálny plyn stálej hmotnosti vykonal kruhový dej ABCDA (obrázok). Akú celkovú prácu vykoná plyn pri jednom kruhovom deji? Z akých jednotlivých dejov sa skladá tento kruhový dej?Riešte pre hodnoty:
